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Die Streckgrenze von Substanzen. So bestimmen Sie die Streckgrenze

Die Streckgrenze wird Spannung genannt,entsprechend dem Restwert der Dehnung nach Entlastung. Die Bestimmung dieses Wertes ist für die Auswahl der in der Produktion verwendeten Metalle notwendig. Wird dieser Parameter nicht berücksichtigt, kann dies zu einem intensiven Prozess der Verformungsentwicklung in einem falsch ausgewählten Material führen. Bei der Konstruktion verschiedener Metallstrukturen ist es sehr wichtig, die Streckgrenze zu berücksichtigen.

Streckgrenze

Körpermerkmale

Ertragsstärken beziehen sich auf IndikatorenStärke. Sie stellen eine makroplastische Verformung mit eher geringer Aufhärtung dar. Physikalisch lässt sich dieser Parameter als Eigenschaft des Materials darstellen, nämlich: Spannung, die dem unteren Wert der Streckgrenze in der Kurve (Diagramm) der Materialdehnung entspricht. Dies kann auch als Formel dargestellt werden: σT= P.T/F0, wo pT bedeutet die Fließspannungslast und F0 entspricht dem ursprünglichen Bereich der QuerAbschnitt der betrachteten Probe. PT stellt die sogenannte Grenze zwischen der elastisch-plastischen und der elastischen Verformungszone des Materials her. Selbst eine geringfügige Erhöhung der Spannung (über DC) führt zu einer erheblichen Verformung. Die Streckgrenze von Metallen wird üblicherweise in kg/mm ​​gemessen2 oder Nm2. Der Wert dieses Parameters wird beeinflusst vonverschiedene Faktoren wie Wärmebehandlungsmodus, Probendicke, Vorhandensein von Legierungselementen und Verunreinigungen, Art, Mikrostruktur und Kristallgitterfehler usw. Die Streckgrenze ändert sich signifikant mit der Temperatur. Betrachten Sie ein Beispiel für den praktischen Wert dieses Parameters.

Metallstreckgrenze

Streckgrenze des Rohres

Am offensichtlichsten ist die Wirkung davonWerte beim Bau von Rohrleitungen von Hochdrucksystemen. In solchen Strukturen sollte Spezialstahl verwendet werden, der ausreichend große Streckgrenzen sowie minimale Lückenindikatoren zwischen diesem Parameter und der Zugfestigkeit aufweist. Je größer die Stahlgrenze ist, desto höher sollte natürlich der Indikator für den zulässigen Wert der Betriebsspannung sein. Diese Tatsache wirkt sich direkt auf den Wert der Festigkeit von Stahl und dementsprechend auf die gesamte Struktur als Ganzes aus. Da der Parameter des zulässigen Bemessungswerts des Spannungssystems direkten Einfluss auf den geforderten Wert der Wanddicke der verwendeten Rohre hat, ist es wichtig, die Festigkeitseigenschaften des bei der Herstellung zu verwendenden Stahls zu berechnen von Rohren so genau wie möglich. Eine der authentischsten Methoden zur Bestimmung dieser Parameter ist die Durchführung einer Untersuchung an einer diskontinuierlichen Probe. In jedem Fall muss der Unterschied zwischen den Werten des betrachteten Indikators einerseits und den zulässigen Stresswerten andererseits berücksichtigt werden.

Beachten Sie auch die StreckgrenzeMetall wird immer als Ergebnis detaillierter wiederverwendbarer Messungen ermittelt. Das System der zulässigen Spannungen wird jedoch überwiegend aufgrund von Normen oder allgemein aufgrund der durchgeführten technischen Bedingungen sowie aufgrund persönlicher Erfahrungen des Herstellers übernommen. In Fernleitungssystemen ist die gesamte regulatorische Sammlung in SNiP II-45-75 beschrieben. Die Einstellung des Sicherheitsfaktors ist also eine ziemlich komplizierte und sehr wichtige praktische Aufgabe. Die korrekte Bestimmung dieses Parameters hängt vollständig von der Genauigkeit der berechneten Werte für Spannung, Belastung und Streckgrenze des Materials ab.

Streckgrenze des Rohres

Bei der Wahl der Wärmedämmung für Rohrleitungssystemebasieren ebenfalls auf diesem Indikator. Dies liegt daran, dass diese Materialien direkt mit der metallischen Basis des Rohres in Kontakt kommen und dementsprechend an elektrochemischen Prozessen teilnehmen können, die den Zustand der Pipeline beeinträchtigen.

Dehnungsmaterialien

Die Zugstreckgrenze bestimmt, beiwie viel Spannung trotz Dehnung gleich bleibt oder abnimmt. Das heißt, dieser Parameter erreicht ein kritisches Niveau, wenn es einen Übergang vom elastischen zum plastischen Verformungsbereich des Materials gibt. Es stellt sich heraus, dass die Streckgrenze durch Testen des Stabes bestimmt werden kann.

Zugfestigkeit

Berechnung von Pt

In der Beständigkeit von Materialien Streckgrenzeist die Spannung, bei der sich eine plastische Verformung zu entwickeln beginnt. Schauen wir uns an, wie dieser Wert berechnet wird. Bei Versuchen mit zylindrischen Proben wird der Wert der Normalspannung im Querschnitt zum Zeitpunkt des Auftretens der irreversiblen Verformung bestimmt. Das gleiche Verfahren wird bei Torsionsversuchen an rohrförmigen Probekörpern zur Bestimmung der Scherstreckgrenze verwendet. Für die meisten Materialien wird dieser Indikator durch die Formel σ bestimmtTs√3.In einigen Fällen führt die kontinuierliche Dehnung einer zylindrischen Probe in einem Diagramm der normalen Spannung gegenüber der Dehnung zur Entdeckung eines sogenannten Fließzahns, d. h. eines scharfen Abfalls der Spannung, bevor eine plastische Verformung auftritt.

Darüber hinaus kann ein weiteres Wachstum einer solchen Verzerrung zubei konstanter Spannung tritt ein bestimmter Wert auf, der als physikalischer FET bezeichnet wird. Wenn die Fließfläche (horizontaler Abschnitt des Diagramms) eine große Ausdehnung hat, wird ein solches Material als ideal plastisch bezeichnet. Wenn das Diagramm keine Plattform hat, werden die Proben als Härten bezeichnet. In einem solchen Fall ist es unmöglich, den Wert genau anzugeben, bei dem eine plastische Verformung auftritt.

Streckgrenzenbestimmung

Was ist eine bedingte Streckgrenze?

Mal sehen, was dieser Parameter ist.In Fällen, in denen das Spannungsdiagramm keine ausgeprägten Bereiche aufweist, ist es erforderlich, den bedingten FET zu bestimmen. Das ist also der Spannungswert, bei dem die relative Dauerdehnung 0,2 Prozent beträgt. Um es im Spannungsdiagramm entlang der Definitionsachse ε zu berechnen, muss ein Wert von 0,2 reserviert werden. Von diesem Punkt aus wird eine gerade Linie parallel zum Anfangsabschnitt gezogen. Als Ergebnis bestimmt der Schnittpunkt der Geraden mit der Linie des Diagramms den Wert der bedingten Streckgrenze für ein bestimmtes Material. Dieser Parameter wird auch als technischer PT bezeichnet. Außerdem werden bedingte Streckgrenzen in Torsion und Biegung getrennt unterschieden.

bedingte Streckgrenze

Schmelz Fluss

Dieser Parameter bestimmt die FähigkeitGeschmolzene Metalle füllen lineare Formen. Der Schmelzfluss für Metalllegierungen und Metalle hat in der metallurgischen Industrie einen eigenen Begriff – Fluidität. Tatsächlich ist dies der Kehrwert der dynamischen Viskosität. Das Internationale Einheitensystem (SI) drückt die Fließfähigkeit einer Flüssigkeit in Pa aus-1*von-1.

Zugfestigkeit

Werfen wir einen Blick darauf, wie wir definierendiese Eigenschaft der mechanischen Eigenschaften. Festigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, unter bestimmten Grenzen und Bedingungen verschiedene Einflüsse wahrzunehmen, ohne zusammenzubrechen. Mechanische Eigenschaften werden üblicherweise anhand von bedingten Spannungsdiagrammen bestimmt. Zum Testen sollten Standardproben verwendet werden. Prüfgeräte sind mit einem Gerät ausgestattet, das das Diagramm aufzeichnet. Zunehmende Belastungen über die Norm hinaus führen zu erheblichen plastischen Verformungen des Produkts. Streckgrenze und Zugfestigkeit entsprechen der höchsten Belastung, die der vollständigen Zerstörung der Probe vorausgeht. Bei duktilen Materialien konzentriert sich die Verformung auf einen Bereich, in dem eine lokale Querschnittsverengung auftritt. Er wird auch Hals genannt. Durch die Entstehung von Mehrfachschlupf entsteht im Material eine hohe Versetzungsdichte und es entstehen auch sogenannte Nukleationssprünge. Durch ihre Vergrößerung entstehen Poren in der Probe. Ineinander übergehend bilden sie Risse, die sich quer zur Zugachse ausbreiten. Und im entscheidenden Moment wird die Probe komplett zerstört.

Was ist PT für Armaturen?

Diese Produkte sind ein wesentlicher BestandteilTeil aus Stahlbeton, der in der Regel Zugkräfte aufnehmen soll. Normalerweise wird Stahlbewehrung verwendet, aber es gibt Ausnahmen. Diese Produkte müssen ausnahmslos in allen Phasen der Belastung dieser Struktur mit der Betonmasse zusammenarbeiten und plastische und dauerhafte Eigenschaften aufweisen. Und erfüllen auch alle Bedingungen der Industrialisierung dieser Art von Arbeit. Die mechanischen Eigenschaften des bei der Herstellung von Beschlägen verwendeten Stahls werden durch die einschlägigen GOST- und technischen Bedingungen festgelegt. GOST 5781-61 sieht vier Klassen dieser Produkte vor. Die ersten drei sind für konventionelle Konstruktionen sowie nicht belastete Stäbe in vorgespannten Systemen vorgesehen. Die Streckgrenze der Bewehrung kann je nach Produktklasse 6000 kg/cm erreichen2. Für die erste Klasse beträgt dieser Parameter also ungefähr 500 kg / cm2, die zweite - 3000 kg / cm2, der dritte hat 4000 kg/cm2, und der vierte - 6000 kg / cm2.

Streckgrenze der Bewehrung

Streckgrenze von Stählen

Für Langprodukte in der Basisversion von GOST 1050-88 sind folgende PT-Werte angegeben: Klasse 20 - 25 kgf / mm2, Grad 30 - 30 kgf/mm2, Klasse 45 - 36 kgf/mm2. Allerdings werden für die gleichen Stähle gemNach vorheriger Vereinbarung zwischen dem Verbraucher und dem Hersteller können die Streckgrenzen andere Werte haben (gleiche GOST). Die Stahlsorte 30 hat also einen PT in Höhe von 30 bis 41 kgf / mm2, und Marke 45 - innerhalb von 38-50 kgf / mm2.

Fazit

Beim Entwerfen verschiedener Stahlkonstruktionen(Gebäude, Brücken und andere) wird die Streckgrenze als Indikator für die Festigkeitsnorm bei der Berechnung der Werte der zulässigen Lasten nach dem angegebenen Sicherheitsfaktor verwendet. Bei Druckbehältern wird der Wert der zulässigen Belastung jedoch auf der Grundlage von PT sowie der Zugfestigkeit unter Berücksichtigung der Spezifikation der Betriebsbedingungen berechnet.