Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, wydłużenie i twardość: zdefiniowane

Klienci często wymagają, aby ich materiał spełniał określone właściwości mechaniczne metalu: wytrzymałość na rozciąganie, granicę plastyczności, wydłużenie i twardość.Nasz wewnętrzny ekspert metalurgiczny, Gene Sheldon, wyjaśnia znaczenie tych czterech właściwości (z których wszystkie można znaleźć na certyfikacie Gibbsa).

Wytrzymałość na rozciąganie:

Maksymalne obciążenie, jakie materiał może wytrzymać, zanim ulegnie awarii.Jednostką miary jest Naprężenie, które jest przyłożonym obciążeniem podzielonym przez pole przekroju części.

Im większa wytrzymałość na rozciąganie, tym większe obciążenie może wytrzymać materiał, zanim ulegnie uszkodzeniu.

Czasami stres jest zgłaszany w ksi.

• 1000 funtów = 1 kilofunt, 100 000 funtów = 100 kilofuntów.
• 100 000 funtów na cal kwadratowy (psi) = 100 kilofuntów na cal kwadratowy, tj. ksi.

Wydajność:

Maksymalne obciążenie, jakie materiał może wytrzymać przed przyjęciem stałego zestawu.Jednostką miary jest Naprężenie, które jest przyłożonym obciążeniem podzielonym przez pole przekroju części.

Kiedy obciążenie jest przykładane do materiału, rozciąga się.Im większe obciążenie, tym bardziej materiał się rozciąga.

Gdy obciążenie jest mniejsze niż granica plastyczności, materiał powraca do swojego pierwotnego kształtu po usunięciu obciążenia.

Gdy obciążenie przekracza granicę plastyczności, materiał rozciąga się pod wpływem obciążenia.Po usunięciu obciążenia materiał lekko się skurczy, ale nie wróci do swojego pierwotnego kształtu – nastąpi trwałe odkształcenie.Im wyższa granica plastyczności, tym większe obciążenie można przyłożyć, zanim materiał utrwali się na stałe.

Wydłużenie:

Maksymalna ilość, jaką można rozciągnąć materiał przed pęknięciem.Jednostką miary jest % wydłużenia, który jest stosunkiem ilości rozciągniętego materiału podczas zerwania do długości początkowej.

• Obliczenie to [(Lfinał/Lpoczątek)-1]* 100 = % wydłużenia

Twardość:

Odporność materiału na wgniecenia.Zazwyczaj twardość podaje się jako liczbę Rockwella.

Twardość określa się, umieszczając wgłębnik na powierzchni metalu, przykładając do niego określone obciążenie i mierząc głębokość wgłębienia.

• Im bardziej miękki materiał, tym głębsze wcięcie.
• Wartości twardości są odwrotnie proporcjonalne do głębokości wgłębienia (im głębsze wgłębienie, tym mniejsza wartość twardości.
  • Głębokość wcięcia w starym toffi jest mniejsza niż głębokość wcięcia w świeżym toffi, co wskazuje, że stary toffi jest twardszy niż świeży toffi.

• Istnieje bezpośredni związek między twardością a wytrzymałością metalu.
  • Im twardszy materiał, tym wyższa wytrzymałość na rozciąganie.
• Twardość jest zwykle podawana na wiele sposobów, w zależności od rodzaju użytego aparatu.
  • Maszyny Rockwella = HRB, HRC
  • Maszyny Vickersa = HV