Grundläggande kunskaper om stål (2)

1. Elastisk deformation och plastisk deformation

Elastisk deformation orsakas under förhållanden med låg spänning när ett material komprimeras, böjs eller sträcks. När spänningen avlägsnas återgår materialet till sin ursprungliga form. Tänk på ett gummiband.

 

Inom fysik och materialvetenskap beskriver plasticitet deformationen av ett (fast) material som genomgår icke-reversibla formförändringar som svar på applicerade krafter. Till exempel visar en solid metallbit som böjs eller slås till en ny form plasticitet eftersom permanenta förändringar sker i själva materialet.

 

Styrka avser materialets förmåga att motstå permanent deformation och brott, det vill säga den spänning som krävs när materialet skadas.

Sträckgräns (σs): När stålet eller provet sträcks och spänningen överstiger elasticitetsgränsen, även om spänningen inte längre ökar, fortsätter stålet eller provet att genomgå betydande plastisk deformation. Detta fenomen kallas att ge efter. När sträckfenomenet inträffar är minimispänningsvärdet flytgränsen. Antag att Ps är den yttre kraften vid sträckgränsen s, Fo är provets tvärsnittsarea, sedan sträckgränsen σs =Ps/Fo(MPa).

Flytgräns: Det är spänningen när materialet ger efter, det vill säga minsta spänningen när tydlig plastisk deformation börjar. För metallmaterial utan uppenbart flytfenomen, såsom stål med högt kolhalt, anges spänningsvärdet som ger 0,2 % kvarvarande deformation som sträckgräns.

Draghållfasthet: Det är den maximala spänningen som materialet tål innan det går sönder. Det är det kritiska värdet för metallens övergång från enhetlig plastisk deformation till lokal koncentrerad plastisk deformation. Den representerar också metallens maximala bärförmåga under statiska spänningsförhållanden.

Hårdhet indikerar förmågan hos ett material att motstå hårda föremål som trycker in i dess yta. Det är en av de viktiga prestandaindikatorerna för metallmaterial. Generellt sett gäller att ju högre hårdhet desto bättre slitstyrka. Vanligt använda hårdhetsindikatorer inkluderar Brinell hårdhet, Rockwell hårdhet och Vickers hårdhet.

          

 

andra fastigheter

 

     

 

Töjbarhet inkluderar duktilitet och formbarhet.

Faktorer som påverkar töjbarheten: duktiliteten beror på materialets kornstorlek och formbarheten beror på kristallstrukturen. Mindre kornstorlekar gör det svårare för kornförskjutning på grund av större motstånd, så duktiliteten minskar och vice versa. När kornstorlekarna är större ökar duktiliteten.

Duktilitet hänvisar till metallens förmåga att ändra sin form och deformeras plastiskt under inverkan av dragspänning utan att gå sönder. Enkelt uttryckt innebär stretching att metall kan sträckas till tunna trådar, som koppartråd. Material med en töjning på mer än 5 % kallas duktila material och material med en töjning på mindre än 5 % kallas spröda material. I ingenjörspraxis inkluderar sega material som är vanligt förekommande: mjukt stål, koppar, aluminium, nickel, zink, tenn, etc.

Formbarhet hänvisar till metallens förmåga att ändra sin form och genomgå plastisk deformation utan att gå sönder under inverkan av tryckspänning. I ingenjörspraxis är vanliga formbara material bly, mjukt stål, smidesjärn, koppar och aluminium.

Sprödhet betyder att materialet kommer att gå sönder med endast en liten deformation som inträffar under inverkan av yttre krafter (såsom spänning, stöt, etc.)

 

 

Stålets strukturella egenskaper kommer direkt att påverka dess prestanda, vilket innebär att stål av olika kvaliteter kan göras till olika produkter. Stål har en mängd olika egenskaper, så det är viktigt att välja rätt typ och kvalitet av stål baserat på specifika behov och tillämpningsscenarier.