Terminologie met betrekking tot de mechanische eigenschappen van staal

Terminologie gerelateerd aan de mechanische eigenschappen van staal:

1. Opbrengstpunt (σs)

Wanneer staal of een proefstuk onder spanning staat en de spanning de elastische limiet overschrijdt, en zelfs als de spanning niet langer toeneemt, blijft het staal of proefstuk aanzienlijke plastische vervorming ondergaan, dit fenomeen wordt vloei genoemd. De minimale spanningswaarde waarbij vloeien optreedt, wordt het vloeipunt genoemd. Laat Ps de externe kracht zijn op het vloeipunt s, en Fo het dwarsdoorsnede-oppervlak van het monster. Dan is het vloeipunt σs = Ps/Fo (MPa), waarbij MPa megapascal wordt genoemd en gelijk is aan N (Newton) / mm² (MPa = 10⁶ Pa, Pa: Pascal = N/m²).

2. Vloeisterkte (σ₀.₂)

De vloeigrens van sommige metalen materialen is zeer onduidelijk, waardoor metingen moeilijk zijn. Om de vloeikarakteristieken van materialen te meten, wordt daarom de spanning waarbij permanente resterende plastische vervorming gelijk is aan een bepaalde waarde (doorgaans 0,2% van de oorspronkelijke lengte) gedefinieerd als de voorwaardelijke vloeigrens of eenvoudigweg de vloeigrens σ₀.₂.

3. Treksterkte (σb)

De maximale spanning die een materiaal bereikt tijdens trekproeven, vanaf het begin tot aan de breuk. Het vertegenwoordigt de weerstand van het staal tegen breuk. Gerelateerd aan treksterkte zijn druksterkte, buigsterkte, enz.

Laat Pb de maximale trekkracht zijn die wordt bereikt voordat het materiaal breekt, en Fo het dwarsdoorsnedeoppervlak van het monster. Dan is de treksterkte σb = Pb/Fo (MPa).

4. Verlenging (δs)

Het percentage van de plastische verlenging van een materiaal na breuk tot de oorspronkelijke lengte van het monster wordt verlenging of verlengingssnelheid genoemd.

5. Verhouding opbrengst/sterkte (σs/σb)

De verhouding tussen het vloeigrens (vloeigrens) en de treksterkte van staal wordt de vloeigrens-sterkteverhouding genoemd. Een hogere vloeigrensverhouding duidt over het algemeen op een hogere betrouwbaarheid van structurele componenten. Typisch is de vloeigrens voor koolstofstaal 0,6-0,65, voor laaggelegeerd constructiestaal 0,65-0,75 en voor gelegeerd constructiestaal 0,84-0,86.

6. Hardheid

Hardheid vertegenwoordigt de weerstand van een materiaal tegen indrukking door een harder voorwerp. Het is een van de belangrijke prestatie-indicatoren van metalen materialen. Over het algemeen duidt een hogere hardheid op een betere slijtvastheid. Veelgebruikte hardheidsindicatoren zijn Brinell-hardheid, Rockwell-hardheid en Vickers-hardheid.

⑴ Brinell-hardheid (HB)

Een gehard stalen kogel van een bepaalde grootte (meestal 10 mm in diameter) wordt onder een bepaalde belasting (meestal 3000 kg) in het materiaaloppervlak gedrukt. Na verloop van tijd is de verhouding tussen de belasting en het oppervlak van de inkeping de Brinell-hardheidswaarde (HB), uitgedrukt in kgf/mm² (N/mm²).

(2) Rockwell-hardheid (HR)

Wanneer HB > 450 of het monster te klein is, kan de Brinell-hardheidstest niet worden gebruikt en wordt in plaats daarvan de Rockwell-hardheidstest gebruikt. Het maakt gebruik van een diamanten kegel met een tophoek van 120 ° of een stalen kogel met een diameter van 1,59 mm of 3,18 mm, die onder een bepaalde belasting in het oppervlak van het materiaal wordt gedrukt, en de hardheid van het materiaal wordt bepaald door de diepte van de inkeping. Afhankelijk van de hardheid van het geteste materiaal wordt deze uitgedrukt in drie verschillende schalen:

HRA: Hardheid verkregen met behulp van een belasting van 60 kg en een diamanten kegelvormige indringer; gebruikt voor materialen met extreem hoge hardheid (zoals hardmetaal).

HRB: Hardheid verkregen met een belasting van 100 kg en een gehard stalen kogel met een diameter van 1,58 mm; gebruikt voor materialen met een relatief lage hardheid (zoals gegloeid staal en gietijzer).

HRC: hardheid verkregen met een belasting van 150 kg en een diamanten kegelvormige indringer; gebruikt voor materialen met een zeer hoge hardheid (zoals gehard staal). (3) Vickers-hardheid (HV)

Een diamanten vierkante indringer met een tophoek van 136° wordt gebruikt om onder een belasting van maximaal 120 kg in het materiaaloppervlak te drukken. De Vickers-hardheidswaarde (HV) wordt berekend door de belastingswaarde te delen door het oppervlak van de inkeping.