Flydegrænsen for stoffer. Sådan bestemmes flydespændingen

Indholdsfortegnelse:

Flydegrænsen for stoffer. Sådan bestemmes flydespændingen
Flydegrænsen for stoffer. Sådan bestemmes flydespændingen
Anonim

Flydespænding er den spænding, der svarer til restværdien af forlængelse, efter at belastningen er fjernet. Bestemmelsen af denne værdi er nødvendig for udvælgelsen af metaller, der anvendes i produktionen. Hvis denne parameter ikke tages i betragtning, kan dette føre til en intensiv proces med deformationsudvikling i et forkert udvalgt materiale. Det er meget vigtigt at overveje udbyttegrænser, når man designer forskellige metalstrukturer.

udbyttestyrke
udbyttestyrke

Fysiske karakteristika

Udbyttestyrke henviser til styrkeindikatorer. De repræsenterer en makroplastisk deformation med en ret lille hærdning. Fysisk kan denne parameter repræsenteres som en karakteristik af materialet, nemlig: spænding, som svarer til den nedre værdi af flydegrænsen i grafen (diagrammet) over strækningen af materialer. Dette kan også repræsenteres som en formel: σT=PT/F0, hvor PT betyder flydespændingsbelastningen, og F0 svarer til originalentværsnitsarealet af prøven under overvejelse. PT etablerer den såkaldte grænse mellem materialets elastisk-plastiske og elastiske deformationszoner. Selv en let stigning i stress (over DC) vil forårsage betydelig deformation. Flydegrænsen for metaller måles norm alt i kg/mm2 eller N/m2. Værdien af denne parameter er påvirket af forskellige faktorer, for eksempel varmebehandlingstilstanden, tykkelsen af prøven, tilstedeværelsen af legeringselementer og urenheder, typen, mikrostrukturen og defekter af krystalgitteret og så videre. Flydegrænsen ændrer sig væsentligt med temperaturen. Overvej et eksempel på den praktiske betydning af denne parameter.

metal flydespænding
metal flydespænding

Rørs udbyttestyrke

Den mest indlysende er indflydelsen af denne værdi i konstruktionen af rørledninger til højtrykssystemer. I sådanne strukturer skal der anvendes specialstål, som har tilstrækkeligt store flydespændinger, samt minimale sp alteindikatorer mellem denne parameter og trækstyrken. Jo større grænsen for stål er, jo højere bør naturligvis indikatoren for den tilladte værdi af driftsspændingen være. Denne kendsgerning har en direkte indvirkning på værdien af stålstyrken og følgelig hele strukturen som helhed. På grund af det faktum, at parameteren for den tilladte designværdi af spændingssystemet har en direkte indvirkning på den nødvendige værdi af vægtykkelsen i de anvendte rør, er det vigtigt at beregne så nøjagtigt som muligt styrkeegenskaberne for stålet, der vil bruges i fremstillingenrør. En af de mest autentiske metoder til at bestemme disse parametre er at udføre en undersøgelse på en diskontinuerlig prøve. I alle tilfælde er det nødvendigt at tage højde for forskellen mellem værdierne af den pågældende indikator på den ene side og de tilladte stressværdier på den anden side.

Derudover skal du vide, at metalets flydespænding altid indstilles som et resultat af detaljerede genanvendelige målinger. Men systemet med tilladte spændinger er overvældende vedtaget på grundlag af standarder eller generelt som et resultat af de tekniske forhold, der udføres, såvel som baseret på producentens personlige erfaring. I stamrørledningssystemer er hele reguleringssamlingen beskrevet i SNiP II-45-75. Så indstilling af sikkerhedsfaktoren er en ret kompliceret og meget vigtig praktisk opgave. Den korrekte bestemmelse af denne parameter afhænger helt af nøjagtigheden af de beregnede værdier for spænding, belastning og materialets flydespænding.

rørets udbyttestyrke
rørets udbyttestyrke

Når de vælger termisk isolering til rørsystemer, stoler de også på denne indikator. Dette skyldes det faktum, at disse materialer kommer direkte i kontakt med rørets metalbund og følgelig kan deltage i elektrokemiske processer, der påvirker rørledningens tilstand negativt.

Strækmaterialer

Trækstyrken bestemmer, hvor meget spændingen vil forblive den samme eller falde på trods af forlængelse. Det vil sige, at denne parameter vil nå et kritisk punkt, når der er en overgang fra elastik tilplastisk deformationsområde af materialet. Det viser sig, at flydespændingen kan bestemmes ved at teste stangen.

træk flydespænding
træk flydespænding

fre-beregning

I materialers modstand er flydespændingen den spænding, ved hvilken plastisk deformation begynder at udvikle sig. Lad os se på, hvordan denne værdi beregnes. I eksperimenter udført med cylindriske prøver bestemmes værdien af den normale spænding i tværsnittet på tidspunktet for forekomsten af irreversibel deformation. Ved hjælp af samme metode i forsøg med torsion af rørformede prøver bestemmes forskydningsflydespændingen. For de fleste materialer er denne indikator bestemt af formlen σTs√3. I nogle tilfælde resulterer kontinuerlig forlængelse af en cylindrisk prøve i et diagram med normal spænding vs. forlængelse i opdagelsen af en såkaldt stræktand, dvs. et kraftigt fald i spændingen før plastisk deformation opstår.

Yderligere sker yderligere vækst af en sådan forvrængning til en vis værdi ved en konstant spænding, som kaldes en fysisk FET. Hvis udbytteområdet (horisont alt snit af grafen) har en stor udstrækning, kaldes et sådant materiale ideelt plastisk. Hvis diagrammet ikke har en platform, kaldes prøverne hærdning. I et sådant tilfælde er det umuligt nøjagtigt at angive den værdi, ved hvilken plastisk deformation vil forekomme.

flydespændingsbestemmelse
flydespændingsbestemmelse

Hvad er den betingede udbyttestyrke?

Lad os finde ud af, hvad denne parameter er. I tilfælde, hvor stressdiagrammet ikke har udt alte områder, er det nødvendigt at bestemme den betingede FET. Så dette er spændingsværdien, hvor den relative resterende tøjning er 0,2 procent. For at beregne det på spændingsdiagrammet langs definitionsaksen ε, er det nødvendigt at afsætte en værdi lig med 0, 2. En ret linje tegnes fra dette punkt, parallelt med den indledende sektion. Som et resultat bestemmer skæringspunktet for den lige linje med diagrammets linje værdien af den betingede udbyttestyrke for et bestemt materiale. Denne parameter kaldes også teknisk PT. Derudover skelnes betingede flydespændinger i torsion og bøjning separat.

betinget flydespænding
betinget flydespænding

Smelteflow

Denne parameter bestemmer smeltede metallers evne til at fylde lineære former. Smeltefluiditet for metallegeringer og metaller har sit eget udtryk i den metallurgiske industri - fluiditet. Faktisk er dette den gensidige af dynamisk viskositet. Det internationale system af enheder (SI) udtrykker fluiditeten af en væske i Pa-1c-1.

Midlertidig trækstyrke

Lad os se på, hvordan denne karakteristik af mekaniske egenskaber bestemmes. Styrke er et materiales evne til under visse grænser og betingelser at opfatte forskellige påvirkninger uden at kollapse. Mekaniske egenskaber bestemmes norm alt ved hjælp af betingede spændingsdiagrammer. Til test, standardprøver. Testinstrumenter er udstyret med en enhed, der registrerer diagrammet. Stigende belastninger ud over normen forårsager betydelig plastisk deformation i produktet. Flydespændingen og trækstyrken svarer til den højeste belastning, der går forud for den fuldstændige destruktion af prøven. I duktile materialer er deformationen koncentreret i ét område, hvor der opstår en lokal indsnævring af tværsnittet. Det kaldes også halsen. Som et resultat af udviklingen af multiple slip dannes der en høj tæthed af dislokationer i materialet, og såkaldte nukleerende diskontinuiteter opstår også. Som et resultat af deres forstørrelse opstår der porer i prøven. Ved at smelte sammen med hinanden danner de revner, der forplanter sig i tværretningen til spændingsaksen. Og på det kritiske tidspunkt er prøven fuldstændig ødelagt.

Hvad er en armeringsjern PT?

Disse produkter er en integreret del af armeret beton, der som regel er beregnet til at modstå trækkræfter. Norm alt anvendes stålarmering, men der er undtagelser. Disse produkter skal arbejde sammen med betonmassen på alle stadier af belastningen af denne struktur, uden undtagelse, og have plastiske og holdbare egenskaber. Og opfylder også alle betingelserne for industrialisering af disse typer arbejde. De mekaniske egenskaber af stålet, der anvendes til fremstilling af beslag, er fastlagt af de relevante GOST og tekniske betingelser. GOST 5781-61 giver fire klasser af disse produkter. De første tre er beregnet til konventionelle konstruktioner samt ikke-spændte stænger ved præ-stressede systemer. Armeringens flydespænding kan afhængigt af produktklassen nå op på 6000 kg/cm2. Så for den første klasse er denne parameter cirka 500 kg/cm2, for den anden - 3000 kg/cm2, for den tredje 4000 kg/cm 2, mens den fjerde har 6000 kg/cm2.

armeringens flydespænding
armeringens flydespænding

Ståls udbyttestyrke

For lange produkter i basisversionen af GOST 1050-88 er følgende PT-værdier angivet: klasse 20 - 25 kgf/mm2, klasse 30 - 30 kgf/mm 2, mærke 45 - 36 kgf/mm2. For de samme stål, fremstillet efter forudgående aftale mellem forbrugeren og producenten, kan udbyttegrænserne dog have forskellige værdier (den samme GOST). Så stål af klasse 30 vil have en PT i mængden på 30 til 41 kgf/mm2, og kvalitet 45 vil være i området 38-50 kgf/mm 2.

Konklusion

Ved design af forskellige stålkonstruktioner (bygninger, broer osv.) bruges flydespændingen som en indikator for styrkestandarden ved beregning af værdierne af tilladte belastninger i henhold til den specificerede sikkerhedsfaktor. Men for trykbeholdere beregnes værdien af den tilladte belastning på basis af PT, samt trækstyrke, under hensyntagen til specifikation af driftsbetingelser.

Anbefalede: