Wytrzymałość na rozciąganie.doc

Wytrzymałość na rozciąganie

Wytrzymałość na rozciąganie Rm to naprężenie odpowiadające największej sile rozciągającej Fm uzyskanej w czasie próby rozciągania, odniesionej do pierwotnego przekroju poprzecznego tej próbki. Podstawową metodą badań wytrzymałościowych jest tzw. statyczna próba rozciągania. W statycznej próbie rozciągania rozciąga się odpowiednio wykonany pręt o przekroju okrągłym lub prostokątnym wykorzystując urządzenie zwane zrywarką. Poddaje się jej również wyroby gotowe takie jak druty, liny , rury, kątowniki, łańcuchy lub części konstrukcyjne łączone nitowaniem, spawaniem, zgrzewaniem. Średnice części pomiarowej próbki o przekroju kołowym wynoszą 3, 4, 5, 6, 8, 10, 15, i 25 mm, długości pomiarowe są najczęściej pięciokrotnie lub dziesięciokrotnie większe od średnicy. W czasie próby rejestruje się zależność przyrostu długości próbki od wielkości siły rozciągającej oraz rejestruje się granicę sprężystości, przewężenie próbki i siłę zrywającą próbkę. Naprężenia w próbce oblicza się dzieląc siłę rozciągającą przez pole przekroju poprzecznego próbki.

Początkowo wzrost naprężenia powoduje liniowy wzrost odkształcenia. Po osiągnięciu naprężenia Rsp, zwanego granicą sprężystości materiał przechodzi w stan plastyczności, a odkształcenie staje się nieodwracalne. Przekroczenie granicy sprężystości, zauważalne w okresie chwilowego braku przyrostu naprężenia, powoduje przejście materiału w stan plastyczny. Dalsze zwiększanie naprężenia powoduje nieliniowy wzrost odkształcenia, aż do momentu wystąpienia zauważalnego, lokalnego przewężenia zwanego szyjką. Naprężenie, w którym pojawia się szyjka, zwane jest wytrzymałością na rozciąganie Rm. Dalsze rozciąganie próbki powoduje jej zerwanie przy naprężeniu rozrywającym Ru.
Wykres przedstawia dwie linie. Przerywana pokazuje naprężenie rzeczywiste obliczane przy uwzględnieniu przewężenia próbki. Linia ciągła pokazuje wykres naprężenia obliczanego przy uwzględnieniu pola wyjściowego próbki. Czyni się tak, by zaobserwować wartość Rm, będącą lokalnym maksimum krzywej).

Ten ogólny przypadek znacznie różni się dla różnych materiałów. Np. materiały sprężyste, jak stale wysokowęglowe, żeliwa, stale sprężynowe, nigdy nie przechodzą w stan plastyczny, lecz wcześniej ulegają zerwaniu. Dla wielu materiałów granica plastyczności jest trudna do określenia, gdyż nie istnieje wyraźnie przejście z zakresu sprężystego do plastycznego.

Wytrzymałość na rozciąganie poszczególnych materiałów;

Stal         340 – 520 MPa

Miedz     340 – 470 MPa

Żeliwo    254 – 412 MPa

Drewno     80 – 148 MPa

Wytrzymałość na rozciąganie wyżej wymienionych materiałów zależy od ich stopów, temperatury w jakiej dokonano pomiaru a także gatunku jak w przypadku drewna.

                                                                                                                                                               Marcin Galon