Napor tečenja je naprezanje koje odgovara preostaloj vrijednosti istezanja nakon uklanjanja opterećenja. Određivanje ove vrijednosti potrebno je za odabir metala koji se koriste u proizvodnji. Ako se ovaj parametar ne uzme u obzir, to može dovesti do intenzivnog procesa razvoja deformacija u pogrešno odabranom materijalu. Vrlo je važno uzeti u obzir granice popuštanja pri projektiranju raznih metalnih konstrukcija.
Fizičke karakteristike
Snaga prinosa odnosi se na pokazatelje snage. Predstavljaju makroplastičnu deformaciju s prilično malim otvrdnjavanjem. Fizički se ovaj parametar može predstaviti kao karakteristika materijala i to: naprezanje, koje odgovara donjoj vrijednosti granice popuštanja u grafikonu (dijagramu) rastezanja materijala. Ovo se također može predstaviti kao formula: σT=PT/F0, gdje je PT znači opterećenje naprezanja tečenja, a F0 odgovara originalupovršina poprečnog presjeka uzorka koji se razmatra. PT uspostavlja takozvanu granicu između elastično-plastične i elastične deformacijske zone materijala. Čak i neznatno povećanje naprezanja (iznad istosmjerne struje) prouzročit će značajnu deformaciju. Granica tečenja metala obično se mjeri u kg/mm2 ili N/m2. Na vrijednost ovog parametra utječu različiti čimbenici, na primjer, način toplinske obrade, debljina uzorka, prisutnost legirajućih elemenata i nečistoća, vrsta, mikrostruktura i defekti kristalne rešetke i tako dalje. Granica tečenja se značajno mijenja s temperaturom. Razmotrimo primjer praktičnog značenja ovog parametra.
Napornost cijevi
Najočitiji je utjecaj ove vrijednosti u konstrukciji cjevovoda visokotlačnih sustava. U takvim konstrukcijama treba koristiti poseban čelik, koji ima dovoljno velike čvrstoće popuštanja, kao i minimalne pokazatelje razmaka između ovog parametra i vlačne čvrstoće. Što je veća granica čelika, to bi, naravno, trebao biti pokazatelj dopuštene vrijednosti radnog napona. Ova činjenica ima izravan utjecaj na vrijednost čvrstoće čelika, a time i na cijelu strukturu u cjelini. Zbog činjenice da parametar dopuštene projektne vrijednosti sustava naprezanja ima izravan utjecaj na potrebnu vrijednost debljine stijenke u korištenim cijevima, važno je što točnije izračunati karakteristike čvrstoće čelika koji će koristiti u proizvodnjicijevi. Jedna od najautentičnijih metoda za određivanje ovih parametara je provođenje studije na diskontinuiranom uzorku. U svim slučajevima potrebno je uzeti u obzir razliku između vrijednosti indikatora koji se razmatra, s jedne strane, i dopuštenih vrijednosti naprezanja, s druge strane.
Osim toga, trebate znati da se granica popuštanja metala uvijek postavlja kao rezultat detaljnih mjerenja za višekratnu upotrebu. No, sustav dopuštenih napona u velikoj je mjeri usvojen na temelju standarda ili općenito kao rezultat provedenih tehničkih uvjeta, kao i na temelju osobnog iskustva proizvođača. U sustavima magistralnih cjevovoda, cjelokupna regulatorna zbirka opisana je u SNiP II-45-75. Dakle, postavljanje faktora sigurnosti prilično je kompliciran i vrlo važan praktični zadatak. Ispravno određivanje ovog parametra u potpunosti ovisi o točnosti izračunatih vrijednosti naprezanja, opterećenja i granice popuštanja materijala.
Prilikom odabira toplinske izolacije za cjevovodne sustave, također se oslanjaju na ovaj pokazatelj. To je zbog činjenice da ovi materijali izravno dolaze u dodir s metalnom bazom cijevi i, sukladno tome, mogu sudjelovati u elektrokemijskim procesima koji negativno utječu na stanje cjevovoda.
materijali za istezanje
Vlačna čvrstoća tečenja određuje količinu pri kojoj će naprezanje ostati isto ili se smanjiti unatoč istezanju. Odnosno, ovaj će parametar doseći kritičnu točku kada dođe do prijelaza s elastičnog napodručje plastične deformacije materijala. Ispada da se granica popuštanja može odrediti ispitivanjem štapa.
Pet izračun
U otpornosti materijala, granica popuštanja je naprezanje pri kojem se počinje razvijati plastična deformacija. Pogledajmo kako se izračunava ova vrijednost. U pokusima provedenim s cilindričnim uzorcima, vrijednost normalnog naprezanja u poprečnom presjeku utvrđuje se u trenutku nastanka nepovratne deformacije. Istom metodom u pokusima s torzijom cijevnih uzoraka određena je granica popuštanja pri smicanju. Za većinu materijala, ovaj pokazatelj je određen formulom σT=τs√3. U nekim slučajevima, kontinuirano produljenje cilindričnog uzorka u dijagramu normalnog naprezanja naspram elongacije rezultira otkrićem takozvanog zuba popuštanja, tj. oštrog smanjenja naprezanja prije nego što dođe do plastične deformacije.
Štoviše, daljnji rast takvog izobličenja do određene vrijednosti događa se pri konstantnom naponu, koji se naziva fizički FET. Ako područje prinosa (horizontalni dio grafa) ima veliki opseg, tada se takav materijal naziva idealno plastičnim. Ako dijagram nema platformu, tada se uzorci nazivaju otvrdnjavanjem. U takvom slučaju nemoguće je točno odrediti vrijednost pri kojoj će doći do plastične deformacije.
Koja je uvjetna snaga popuštanja?
Shvatimo koji je to parametar. U slučajevima kada dijagram naprezanja nema izražena područja, potrebno je odrediti uvjetni FET. Dakle, ovo je vrijednost naprezanja pri kojoj je relativno zaostalo naprezanje 0,2 posto. Da bismo ga izračunali na dijagramu naprezanja duž osi definicije ε, potrebno je izdvojiti vrijednost jednaku 0, 2. Iz ove točke se povlači ravna crta, paralelna s početnim presjekom. Kao rezultat toga, točka presjeka ravne crte s crtom dijagrama određuje vrijednost uvjetne granice popuštanja za određeni materijal. Ovaj parametar se također naziva tehnički PT. Osim toga, odvojeno se razlikuju uvjetne čvrstoće popuštanja kod torzije i savijanja.
Tjek taline
Ovaj parametar određuje sposobnost rastaljenog metala da ispuni linearne oblike. Fluidnost taline za metalne legure i metale ima svoj pojam u metalurškoj industriji - fluidnost. Zapravo, ovo je recipročna vrijednost dinamičke viskoznosti. Međunarodni sustav jedinica (SI) izražava fluidnost tekućine u Pa-1c-1.
Privremena vlačna čvrstoća
Pogledajmo kako se određuje ova karakteristika mehaničkih svojstava. Čvrstoća je sposobnost materijala da u određenim granicama i uvjetima percipira različite utjecaje bez urušavanja. Mehanička svojstva obično se određuju pomoću dijagrama uvjetne napetosti. Za testiranje, standardnouzorci. Ispitni instrumenti opremljeni su uređajem koji bilježi dijagram. Povećanje opterećenja iznad norme uzrokuje značajnu plastičnu deformaciju u proizvodu. Granica tečenja i vlačna čvrstoća odgovaraju najvećem opterećenju koje prethodi potpunom uništenju uzorka. Kod duktilnih materijala deformacija je koncentrirana na jednom području, gdje se pojavljuje lokalno suženje poprečnog presjeka. Naziva se i vratom. Kao rezultat razvoja višestrukih klizanja, u materijalu nastaje velika gustoća dislokacija, a nastaju i tzv. nukleacijski diskontinuiteti. Kao rezultat njihovog proširenja pojavljuju se pore u uzorku. Spajajući se jedni s drugima, tvore pukotine koje se šire u poprečnom smjeru na os napetosti. A u kritičnom trenutku uzorak je potpuno uništen.
Što je armaturna šipka PT?
Ovi proizvodi sastavni su dio armiranog betona, namijenjeni, u pravilu, otpornosti na vlačne sile. Obično se koristi čelična armatura, ali postoje iznimke. Ovi proizvodi moraju raditi zajedno s masom betona u svim fazama opterećenja ove strukture, bez iznimke, te imati plastična i izdržljiva svojstva. I također ispuniti sve uvjete industrijalizacije ovih vrsta rada. Mehanička svojstva čelika koji se koristi u proizvodnji okova utvrđena su odgovarajućim GOST-om i tehničkim uvjetima. GOST 5781-61 predviđa četiri klase ovih proizvoda. Prva tri su namijenjena za konvencionalne konstrukcije, kao i za nenapregnute šipke na pred-sustavi pod stresom. Granica tečenja armature, ovisno o klasi proizvoda, može doseći 6000 kg/cm2. Dakle, za prvu klasu ovaj parametar je otprilike 500 kg/cm2, za drugu - 3000 kg/cm2, za treću 4000 kg/cm 2, dok četvrti ima 6000 kg/cm2.
Napornost čelika
Za dugačke proizvode u osnovnoj verziji GOST 1050-88, navedene su sljedeće PT vrijednosti: stupanj 20 - 25 kgf/mm2, stupanj 30 - 30 kgf/mm 2, marka 45 - 36 kgf/mm2. Međutim, za iste čelike, proizvedene po prethodnom dogovoru između potrošača i proizvođača, granice popuštanja mogu imati različite vrijednosti (isti GOST). Dakle, čelik razreda 30 će imati PT u iznosu od 30 do 41 kgf/mm2, a razred 45 će biti u rasponu od 38-50 kgf/mm 2.
Zaključak
Pri projektiranju različitih čeličnih konstrukcija (građevina, mostova itd.), granica popuštanja se koristi kao pokazatelj standarda čvrstoće pri izračunu vrijednosti dopuštenih opterećenja prema navedenom sigurnosnom faktoru. Ali za tlačne posude, vrijednost dopuštenog opterećenja izračunava se na temelju PT, kao i vlačne čvrstoće, uzimajući u obzir specifikacije radnih uvjeta.
