Jaká je pevnost oceli v tahu?

Pevnost v tahu – to je stejné jako dočasná odolnost materiálu. Ale přesto, že je správnější termín používat dočasný odpor, se pojem pevnosti v tahu lépe ujal v technické hovorové řeči. Zároveň se v regulační dokumentaci a normách používá termín „dočasná odolnost“.

Trvanlivost – to je odolnost materiálu vůči deformaci a destrukci, jedna z hlavních mechanické vlastnosti. Jinými slovy, pevnost je schopnost materiálů odolávat určitým vlivům (zatížení, teplota, magnetická a další pole), aniž by se zhroutily.

К pevnostní charakteristiky v tahu zahrnují normální modul pružnosti, proporcionální mez, mez pružnosti, mez kluzu a pevnost v tahu (pevnost v tahu).

Pevnost v tahu – to je maximální mechanické namáhání, nad kterým dochází k destrukci deformovaného materiálu; pevnost v tahu se značí σ_В a je měřena v kilogramech síly na čtvereční centimetr (kgf/cm2) a je také uvedena v megapascalech (MPa).

• pevnost v tahu,
• pevnost v tlaku,
• pevnost v ohybu,
• torzní pevnost.

Krátkodobá pevnost (MPa) určeno pomocí tahových zkoušek, deformace se provádí až do porušení. Zkoušky tahem slouží ke stanovení pevnosti v tahu, tažnosti, meze pružnosti apod. Dlouhodobé pevnostní zkoušky jsou určeny především k posouzení možnosti použití materiálů za vysokých teplot (dlouhodobá pevnost, tečení); v důsledku toho je určeno σ_B/Zeit – hranice omezené dlouhodobé pevnosti pro danou životnost. [1]

Fyzika síly založil Galileo: když shrnuje své experimenty, zjistil (1638), že během napětí nebo stlačení se zátěž ničení P pro daný materiál závisí pouze na ploše průřezu F. Objevila se tak nová fyzikální veličina – napětí σ=P/F – a fyzikální konstanta materiálu: lomové napětí [4].

Fyzika destrukce základní věda o pevnosti kovů vznikl koncem 40. let XX. století [5]; to bylo diktováno naléhavou potřebou vyvinout vědecky podložená opatření, která by zabránila stále častějšímu katastrofálnímu ničení strojů a konstrukcí. Dříve se v oblasti pevnosti a destrukce výrobků brala v úvahu pouze klasická mechanika, založená na postulátech homogenního elasticko-plastového pevného tělesa, bez zohlednění vnitřní struktury kovu. Fyzika destrukce zohledňuje i atomově-krystalickou strukturu kovové mřížky, přítomnost defektů v kovové mřížce a zákonitosti interakce těchto defektů s prvky vnitřní struktury kovu: hranice zrn, druhá fáze, dále pak fyzika destrukce počítá s atomárně-krystalickou strukturou kovové mřížky, přítomností defektů v kovové mřížce a zákonitostmi interakce těchto defektů s prvky vnitřní struktury kovu: hranice zrn, druhá fáze, fyzikální struktura destrukce počítá také s atomicko-krystalickou strukturou kovové mřížky, přítomností defektů v kovové mřížce a zákonitostmi interakce těchto defektů s prvky vnitřní struktury kovu: hranice zrn, druhá fáze, fyzikální vlastnosti destrukcí a kovy. nekovové vměstky atd.

Velký vliv na pevnost materiálu je ovlivněna přítomností povrchově aktivních látek v prostředí, které mohou být silně adsorbovány (vlhkost, nečistoty); pevnost v tahu klesá.

Zvyšování pevnosti kovu je způsobeno cílenými změnami ve struktuře kovu, včetně úpravy slitiny.

Vzdělávací film o síle kovů (SSSR, rok vydání:

Pevnost kovu v tahu

Pevnost mědi v tahu. Při pokojové teplotě je pevnost v tahu žíhané technické mědi σ_В=23 kgf/mm2 [8]. S rostoucí zkušební teplotou klesá pevnost mědi v tahu. Legující prvky a nečistoty ovlivňují pevnost v tahu mědi různými způsoby, jak ji zvyšují, tak i snižují.

Pevnost hliníku v tahu. Žíhaný hliník technické čistoty při pokojové teplotě má pevnost v tahu σ_В=8 kgf/mm2 [8]. S rostoucí čistotou hliníku klesá pevnost hliníku a zvyšuje se jeho tažnost. Například hliník odlitý do země o čistotě 99,996 % má pevnost v tahu 5 kgf/mm2. Pevnost hliníku v tahu přirozeně klesá s rostoucí testovací teplotou. Při poklesu teploty z +27 na -269°C se dočasná odolnost hliníku zvyšuje – 4x u technického hliníku a 7x u vysoce čistého hliníku. Legováním se zvyšuje pevnost hliníku.

Konečná pevnost ocelí

Jako příklad jsou uvedeny hodnoty pevnosti v tahu některých ocelí. Tyto hodnoty jsou převzaty ze státních norem a jsou doporučené (požadované). Skutečné hodnoty pevnosti v tahu ocelí, stejně jako litin, jakož i jiných kovových slitin, závisí na mnoha faktorech a musí být v případě potřeby stanoveny v každém konkrétním případě.

U ocelových odlitků vyrobených z nelegovaných konstrukčních ocelí stanovených normou (ocelový odlitek, GOST 977-88) je pevnost v tahu oceli přibližně 40-60 kg/mm2 nebo 392-569 MPa (normalizace nebo normalizace s popouštěním ), kategorie síla K20-K30. Pro stejné oceli po kalení a popouštění jsou regulované kategorie pevnosti KT30-KT40 a hodnoty pevnosti v tahu nejsou menší než 491-736 MPa.

Pro konstrukční vysoce kvalitní uhlíkové oceli (GOST 1050-88, válcované výrobky do velikosti 80 mm, po normalizaci):

• Pevnost oceli v tahu 10: Ocel 10 má krátkodobou mez pevnosti 330 MPa.
• Pevnost oceli v tahu 20: Ocel 20 má krátkodobou mez pevnosti 410 MPa.
• Pevnost oceli v tahu 45: Ocel 45 má krátkodobou mez pevnosti 600 MPa.

Pevnostní kategorie oceli

Pevnostní kategorie ocelí (GOST 977-88) se běžně označují indexy „K“ a „KT“, za indexem následuje číslo, které představuje hodnotu požadované meze kluzu. Index „K“ je přiřazen ocelím ve stavu žíhaném, normalizovaném nebo popouštěném. Index „KT“ je přiřazen ocelím po kalení a popouštění.

Pevnost litiny v tahu

Metodu stanovení pevnosti litiny v tahu upravuje GOST 27208-87 (Litinové odlitky. Zkoušky tahem, stanovení pevnosti v tahu).

Pevnost v tahu šedé litiny. Šedá litina (GOST 1412-85) je označena písmeny SCH, za písmeny následují číslice, které udávají minimální hodnotu pevnosti v tahu litiny – pevnost v tahu (MPa * 10 -1). GOST 1412-85 platí pro litinu s vločkovým grafitem pro odlitky jakosti SCh10-SCh35; zde můžete vidět minimální hodnoty pevnost v tahu šedé litiny v litém stavu nebo po tepelném zpracování se pohybuje od 10 do 35 kgf/mm2 (nebo od 100 do 350 MPa). Překročení minimální pevnosti v tahu šedé litiny je povoleno nejvýše o 100 MPa, pokud není uvedeno jinak.

Pevnost v tahu tvárné litiny. Označení vysokopevnostní litiny zahrnuje také čísla udávající pevnost litiny v tahu (pevnost v tahu), GOST 7293-85. Pevnost v tahu tvárné litiny je 35-100 kg/mm2 (nebo od 350 do 1000 MPa).

Z výše uvedeného je zřejmé, že tvárná litina může úspěšně konkurovat oceli.

Zpracoval: Kornienko A.E. (ICM)

1. Zimmerman R., Gunter K. Metalurgie a věda o materiálech. Ref. vyd. Za. s ním. – M.: Hutnictví, 1982. – 480 s.
2. Ivanov V.N. Slovník-příručka pro slévárenskou výrobu. – M.: Strojírenství, 1990. – 384 s.: ill. – ISBN 5-217-00241-1
3. Žukovec I.I. Mechanické zkoušení kovů: Učebnice. pro střední Odborná škola. – 2. vyd., přepracováno. a doplňkové – M.: Vyšší škola, 1986. – 199 s.: nemoc. – (Odborné vzdělávání). – BBK 34.2/ ZH 86/ UJ 620.1
4. Shtremel M.A. Pevnost slitin. Část II. Deformace: Učebnice pro vysoké školy. – M.: *MISIS*, 1997. – 527 s.
5. Meshkov Yu.Ya. Fyzika destrukce oceli a aktuální problémy strukturální pevnosti // Struktura skutečných kovů: Sborník článků. vědecký tr. – Kyjev: Nauk. Dumka, 1988. – S.235-254.
6. Frenkel Ya.I. Úvod do teorie kovů. Čtvrté vydání. – L.: „Věda“, Leningrad. oddělení, 1972. 424 s.
7. Příprava a vlastnosti tvárné litiny. Editoval N.G. Girshovich. – M.,L.: Leningradská pobočka Mašgizu, 1962, – 351 s.
8. Bobylev A.V. Mechanické a technologické vlastnosti kovů. Adresář. – M.: Hutnictví, 1980. 296 s.

Soutěž “Já a moje profese: metalurg, slévárenský technolog.” Zjistěte, zúčastněte se >>>

Mez kluzu v tahu

Mez kluzu udává, při jaké hodnotě napětí zůstává pevnost v tahu konstantní nebo klesá navzdory rostoucímu prodloužení. Jinými slovy, mez kluzu nastane, když dojde k přechodu z oblasti elastické do oblasti plastické deformace materiálu. Mez kluzu lze také určit pouze zkouškou dříku šroubu.

Mez kluzu v tahu se měří v N/mm² a označuje se:

• σt nebo R eL pro spojovací prvky vyrobené v souladu s normou GOST;
• R eL pro spojovací prvky vyrobené v souladu s normou DIN.

Pevnostní charakteristiky šroubu jsou zakódovány v pevnostní třídě výrobku. U šroubů jsou to dvě čísla oddělená tečkou.

Označení třídy pevnosti se skládá ze dvou čísel:

a) První číslice označení vynásobená 100 (×100) odpovídá hodnotě pevnosti v tahu (dočasné pevnosti) σ (Rm) v N/mm².

b) Druhá číslice označení odpovídá 1/10 poměru jmenovité hodnoty meze kluzu k pevnosti v tahu v procentech. Součin uvedených dvou čísel odpovídá 1/10 jmenovité hodnoty meze kluzu σ t (R eL ) v N/mm²

Příklad 1: Šroub M10x50 tř. pr. 8.8

Poměr σ t (R eL) / σ .(Rm) = 80%

Mezní zatížení Рр = σ B.(Rm) ×A_s = 800 × 58,0 = 46400 XNUMX N.

Zatížení na mezi kluzu RT = σ t(ReL) × A_s = 640 × 58,0 = 37120 XNUMX N.

kde А_s — jmenovitá plocha průřezu.

Pevnost v tahu některých šroubů může být kódována třímístným číslem. Vynásobením třímístného čísla 10 můžete určit pevnost v tahu (pevnost v tahu) σ B (Rm) v N/mm².

Příklad 2: Šroub M24x100.110 GOST 22353-77

σ B(Rm) = 110×10 = 1100 N/mm2 (MPa).

Přepočet jednotek měření: 1 Pa = 1N/m²; 1 MPa = 1 N/mm² = 10 kgf/cm²

Při stavbě objektů je bezpodmínečně nutné používat výpočty, které zahrnují podrobné charakteristiky stavebních materiálů. V opačném případě může být na podpěru umístěno příliš velké, neúnosné zatížení, které způsobí zničení. Dnes budeme hovořit o pevnosti v tahu materiálu při přetržení a tahu, řekneme vám, co to je a jak s touto indikací pracovat.

Definice pojmu

PP – budeme používat tuto zkratku a můžeme také hovořit o oficiální kombinaci „dočasná odolnost“ – to je maximální mechanická síla, kterou lze na objekt vyvinout, než začne jeho zničení. V tomto případě nehovoříme o chemických účincích, ale máme na mysli, že zahřívání, nepříznivé klimatické podmínky a určité prostředí mohou vlastnosti kovu (ale i dřeva, plastu) buď zlepšit, nebo naopak zhoršit.

Žádný inženýr při návrhu nepoužívá extrémní hodnoty, protože je nutné ponechat přípustnou chybu – pro faktory prostředí, po dobu provozu. Řekli jsme vám, co se nazývá pevnost v tahu, nyní přejděme ke specifikům definice.

Definice pojmu

Zpočátku nebyly žádné speciální akce. Lidé vzali položku, použili ji, a jakmile se rozbila, analyzovali poruchu a snížili zatížení podobného produktu. Nyní je postup mnohem složitější, nicméně až dosud je nejobjektivnějším způsobem, jak zjistit PP, empirická cesta, tedy experimenty a experimenty.

Všechny testy jsou prováděny za speciálních podmínek s velkým množstvím přesného zařízení, které zaznamenává stav a vlastnosti experimentálního materiálu. Obvykle je fixní a zažívá různé vlivy – napětí, stlačení. Jsou prováděny přístroji s vysokou přesností – zaznamenává se každá tisícina newtonu použité síly. Zároveň se každá deformace zaznamená tak, jak k ní dojde. Další metoda není laboratorní, ale výpočetní. Ale obvykle se matematická analýza používá ve spojení s testováním.

Definice pojmu

Vzorek se natahuje na zkušebním stroji. V tomto případě se nejprve prodlouží a průřez se zúží a poté se vytvoří hrdlo – místo, kde je nejtenčí průměr, zde se obrobek roztrhne. To platí pro tvárné slitiny, zatímco křehké slitiny, jako je litina a tvrdá ocel, se natahují velmi mírně bez zužování. Pojďme se na video podívat blíže:

Druhy PP

Pevnost v tahu je určena různými vlivy, podle toho se klasifikuje podle:

• komprese – na vzorek působí mechanické tlakové síly;
• ohýbání – díl je ohnut v různých směrech;
• kroucení – kontroluje se vhodnost použití jako rotační hřídel;
• strečink – podrobný příklad testování jsme uvedli výše.

Pevnost oceli v tahu

Ocelové konstrukce již dlouho nahradily jiné materiály, protože mají vynikající výkonnostní charakteristiky – trvanlivost, spolehlivost a bezpečnost. Podle použité technologie se dělí na značky. Od nejběžnějších s PP 300 MPa, po nejtvrdší s vysokým obsahem uhlíku – 900 MPa. To závisí na dvou ukazatelích:

• Jaké metody tepelného zpracování byly použity – žíhání, kalení, kryoúprava.
• Jaké nečistoty jsou obsaženy ve složení. Některé jsou považovány za škodlivé, kvůli čistotě slitiny se vyřazují a jiné se přidávají, aby je zpevnily.

Mez kluzu a pevnost v tahu

Nový termín je v odborné literatuře označen písmenem T. Indikátor je relevantní výhradně pro plastové materiály a udává, jak dlouho lze vzorek deformovat, aniž by se na něj zvýšilo vnější zatížení.

Obvykle se po překonání tohoto prahu krystalová mřížka velmi změní a přeskupí. Výsledkem je plastická deformace. Nejsou nežádoucí, naopak dochází k samovolnému zpevnění kovu.

Únava oceli

Druhý název je limit odolnosti. Označuje se písmenem R. Jedná se o podobný ukazatel, to znamená, že určuje, jaká síla může působit na prvek, ale ne v jediném případě, ale v cyklu. To znamená, že určité tlaky jsou na experimentální standard aplikovány cyklicky, znovu a znovu. Průměrný počet opakování je 10 až sedmá mocnina. Přesně tolikrát musí kov odolat nárazu bez deformace nebo ztráty svých vlastností.

Pokud provádíte empirické testy, zabere to spoustu času – musíte zkontrolovat všechny hodnoty síly a aplikovat je v mnoha cyklech. Proto se koeficient obvykle vypočítává matematicky.

Limit proporcionality

Toto je indikátor, který určuje dobu trvání zatížení působících na deformaci těla. V tomto případě by se obě hodnoty měly měnit v různé míře podle Hookova zákona. Jednoduše řečeno: čím větší je komprese (tah), tím více je vzorek deformován.

Hodnota každého materiálu leží mezi absolutní a klasickou elasticitou. To znamená, že pokud jsou změny vratné poté, co síla přestane působit (tvar se stane stejným – například stlačení pružiny), nelze takové parametry nazvat proporcionální.

Jak se určují vlastnosti kovů?

Kontrolují nejen to, co se nazývá pevnost v tahu, ale také další vlastnosti oceli, například tvrdost. Zkoušky se provádějí následovně: do vzorku se vtlačí koule nebo kužel z diamantu, nejodolnější horniny. Čím pevnější materiál, tím menší stopa zůstane. Na měkkých slitinách jsou ponechány hlubší otisky se širším průměrem. Další zážitek – na ránu. K nárazu dochází až po předem provedeném řezu na obrobku. To znamená, že zničení je kontrolováno pro nejzranitelnější oblast.

Mechanické vlastnosti

Existuje 5 charakteristik:

• Pevnost oceli v tahu a v tahu je dočasná odolnost vůči vnějším silám, napětí vznikajícímu uvnitř.
• Plasticita je schopnost deformace, změny tvaru, ale zachování vnitřní struktury.
• Tvrdost – ochota setkat se s tvrdším materiálem, aniž by došlo k výraznému poškození.
• Rázová pevnost je schopnost odolávat nárazům.
• Únava je doba zachování vlastností pod vlivem cyklického zatížení.

Silové třídy a jejich označení

Všechny kategorie jsou zapsány v regulačních dokumentech – GOST, podle kterých všichni ruští podnikatelé vyrábějí jakýkoli válcovaný kov a jiné kovové výrobky. Zde je korespondence mezi označením a parametrem v tabulce:

Pevnost kovových konstrukcí je vlastnost kovu, na které závisí zejména jejich bezpečnost a spolehlivost. Otázka pevnosti se dlouhou dobu řešila tímto způsobem: pokud se výrobek rozbije, příště je třeba ho zesílit. Pak si ale vědci uvědomili, že je nutné změnit kvalitativní složení slitiny.

Co je to?

Pevnost v tahu je maximální hodnota napětí, které kov zažívá před začátkem lomu. Z fyzikálního hlediska jde o tahovou sílu aplikovanou na tyčovitý vzorek určitého průřezu za účelem jeho zlomení. Mimochodem, koncept „pevnosti v tahu“, ačkoli se používá všude, není nejsprávnější.

Správnější by bylo říci „dočasný odpor“, ale protože předchozí možnost již zapustila kořeny a dokonce i v oficiální technické dokumentaci, lze toto mírné sémantické zkreslení odpustit.

Pevnostní zkoušky jsou zkoušky, které kontrolují pevnost v tahu a provádějí se na speciálních zkušebních stolicích. Jeden konec zkušebního vzorku je k nim nepohyblivě připevněn a ke druhému je připojen hydraulický nebo elektromechanický pohon. Tento pohon vytváří sílu, která se postupně zvyšuje. Působí na lámání, ohýbání nebo kroucení vzorku. A díky chytrému elektronickému řídicímu systému lze zaznamenat tažnou sílu a relativní prodloužení, stejně jako další typy deformací.

Takové testy jsou nesmírně důležité a speciálně pro ně jsou vytvářeny stroje a jsou vytvářeny podmínky, které se co nejvíce blíží produkčním. Poskytují, ne-li nejpřesnější, pak zcela spolehlivé posouzení toho, jak se kov bude chovat v kontextu provozu. A síla materiálu je hodnocena velmi přesně, konkrétně se musíte podívat na to, jak kov vydrží zatížení, aniž by se zcela zhroutil. Pokud je materiál například křehký, může se zlomit na několika místech najednou.

Jinými slovy, pevnost v tahu je maximální mechanická síla, která může být aplikována na předmět předtím, než začne selhávat. O chemické expozici se prostě nemluví, ale můžeme hovořit o některých negativních přírodních podmínkách, o určitých ukazatelích životního prostředí. Mohou vlastnosti kovu jak zlepšit, tak i zhoršit. Inženýr nemůže při navrhování používat extrémní hodnoty, protože musí předpokládat chybu spojenou s faktory prostředí, s délkou používání a tak dále.

Ocel je nejčastěji používaným konstrukčním materiálem, i když je dnes v řadě důležitých pozic podřazena plastům a kompozitům, pokud ne úplně. Pokud je výpočet pevnosti v tahu proveden správně, materiál bude odolný a bezpečný. Pevnost oceli v tahu závisí na tom, o jaké třídě mluvíme. Hodnota tohoto parametru je ovlivněna chemickým složením slitiny a také teplotními postupy, které mohou zvýšit pevnost materiálu – jsou to kalení, popouštění a žíhání.

Určité nečistoty mohou snižovat pevnostní ukazatele, a proto je lepší se jich zbavit při lití nebo válcování. Jiní naopak svůj výkon zvyšují. A přidávají se do slitiny.

Příklady legovacích přísad ve slitinách, které mění jejich vlastnosti: molybden, vanad a nikl dodávají slitině pevnost.

Metalurgové vytvářejí složité kombinace přísad, aby dosáhli specifických kombinací fyzikálních a mechanických vlastností oceli. Ale cena takových jakostí je mnohem vyšší než cena nízkouhlíkových standardních slitin. A pro některé velmi důležité součásti a konstrukční systémy je použití drahých ocelí oprávněné.

Druhy pevnosti v tahu

Trochu více o tom, co jsou zač.

Při stlačení

Tento termín označuje prahovou hodnotu stálého nebo střídavého mechanického namáhání. Při překročení tohoto limitu bude mechanické napětí stlačovat těleso vyrobené z jednoho nebo druhého materiálu. Tělo se buď zhroutí, nebo se zdeformuje. Prahová hodnota konstantního napětí odpovídá meze statické pevnosti a střídavé napětí odpovídá meze dynamické. Mechanické namáhání stlačuje tělo během krátké doby.

Při natažení

A to je již prahová hodnota stálého nebo střídavého mechanického namáhání, překročení tohoto mechanického namáhání povede k prasknutí kovového tělesa. A to se také děje v krátké epizodě. V praxi je zřejmé, že díl se může nepřijatelně ztenčit a to již stačí k pochopení prahové hodnoty, není nutné čekat, až se tělo roztrhne.

Torzní

Tento termín označuje maximální smyková napětí, která se obvykle vyskytují v nebezpečném úseku hřídele a nemohou překročit povolená napětí. Pevnostní podmínku lze použít pro výpočet pevnostní zkoušky (tzv. ověřovací výpočet), výběr úseku a stanovení přípustného krouticího momentu.

Při ohýbání

Je nepřímo úměrná tvrdosti a zvyšuje se se zvyšujícím se procentem cementového kovu. To znamená, že pevnost v ohybu bude ovlivněna chemickým složením slitiny, stejně jako velikostí karbidových zrn a vlastnostmi cementových kovových vrstev.

Značný význam zde má velikost mezivrstev cementační fáze. Čím silnější je tato vrstva, tím nižší jsou lokální napětí a tím vyšší je pevnost. Čím menší je vrstva cementační fáze, tím nižší je pevnost slitiny. Proporcionalita je dobře čitelná. Pro stanovení této pevnosti v tahu je nutné použít metodu rozbití volně ležícího vzorku jednou koncentrovanou silou.

To znamená, že vzorek bude ležet na dvou podpěrách, ve středu vzorku je statické zatížení.

Vlastnosti třídy

Za účelem sjednocení ocelí podle garantovaných pevnostních limitů (nebo spíše tekutosti a pevnosti v tahu) jsou oceli rozděleny do tříd. Je jich celkem 7.

A tady je tato klasifikace:

• ocel třídy C225 je ocel s normální pevností (konvenční název);
• 3 následné třídy (od 285 do 390 MPa) – vysokopevnostní ocel;
• zbývající tři třídy (od 440 do 735 MPa) jsou vysokopevnostní oceli.

První třída je obvykle spojena s válcovanou běžnou uhlíkovou ocelí ve stavu válcovaném za tepla. Následující třídy (od druhé do páté) jsou spojeny s válcovanou nízkolegovanou ocelí v normalizovaném nebo za tepla válcovaném stavu. Šestá a sedmá pevnostní třída je spojena s válcovanou ekonomicky legovanou ocelí, která je obvykle dodávána v tepelně optimalizovaném stavu.

Je pravda, že je možné získat válcované výrobky druhé a třetí třídy tepelným a termomechanickým kalením. A případně řízené rolování.

Pevnostní kategorie ocelí podle GOST 977-88 jsou běžně označovány indexy „K“ a „KT“. A za indexem je číslo, které určuje požadovanou mez kluzu. Index „K“ se používá pro žíhanou ocel, normalizovanou nebo popuštěnou. „KT“ je přiřazeno ocelím, které byly kaleny a popouštěny. Například K48, K52, K60 atd.

Mez kluzu byla v textu zmíněna více než jednou, stojí za to tento ukazatel trochu dešifrovat. Je spojena s mechanickou definicí kovu, charakterizující napětí, při kterém se deformace zvýší, nesouvisející se zvýšením zatížení. Tento parametr zejména pomáhá vypočítat dovolené hodnoty napětí pro různé materiály.

Když kov překročí mez kluzu, začnou ve vzorku neopravitelné změny: krystalová mřížka se sama přeskupí a objeví se deformace plastického typu. Kov čeká na vlastní zpevnění. Zde je vhodné dodat, že pokud uhlíková přísada nepřekročí 1,2 %, zvyšuje se mez kluzu oceli, v důsledku toho se zvyšuje pevnost, tvrdost a také tepelná odolnost. Pokud se procento uhlíku zvýší, technické parametry se definitivně zhorší – taková ocel se špatně svařuje a špatně si vede při lisování. Při stejném svařování se mnohem snadněji používají slitiny s malým obsahem uhlíku.

Pokud se vrátíme k silovým třídám, je vždy důležité zvážit, o jakých produktech mluvíme. Například, šrouby, svorníky a svorníky jsou obvykle vyrobeny z uhlíkových ocelí různých pevnostních tříd. Ačkoli v zásadě i ze stejné oceli je možné konstruovat šrouby, jejichž pevnost bude odlišná. Způsoby zpracování kovů a použití/nepoužití kalení jsou prostě jiné. Z oceli 35 se vyrábí např. svorníky různých pevnostních tříd: 5.6 – jsou-li šrouby soustruženy na soustruhu (nebo frézce) a 6.6, 6.8 – používají-li se zápustkové kování a pěchovací lis. A pokud je ocel kalená, pevnostní třída se zvyšuje na 8.8.

Indikátory pro různé značky

Ocel, jak víte, je slitina železa s uhlíkem a některými dalšími inkluzemi. Protože se používá v široké škále průmyslových odvětví, existuje mnoho druhů oceli. Všechny se liší strukturou, chemickým složením, fyzikálními a mechanickými vlastnostmi. Pevnost v tahu bude také odlišná a měří se v MPa.

Například, pro ocel 20 je 420 MPa, pro ocel 40 je 580 MPa, pro ocel 10 je 340, pro ocel 30 je 500, pro ocel 25 je 460 a pro ocel 45 se zvyšuje na 610. Ocel 20X má pevnost v tahu 600 MPa a ocel St3 – 390. Maximální pevnost v tahu je třídy 60S2A (1600 MPa), třídy 50HFA (1300), 60S2 (také 1300) mají vyšší hodnoty pevnosti.

Také v metalurgii se bere v úvahu bezpečnostní faktor – ukazatel, který určuje, jak konstrukce vydrží očekávané zatížení nad rámec výpočtu. To je důležité, aby nedošlo k poškození, pokud se vyskytnou konstrukční chyby nebo nepřesnosti. Nebo ne v designu, ale již při výrobě a používání.

Každý odborník řekne, že u slitin, které budou fungovat za standardních podmínek, je nesmírně důležité vyhodnotit jejich fyzikální a mechanické vlastnosti. Chemické vlastnosti nabývají na významu, pokud ocel pracuje v extrémním kontextu (z pohledu radikálně nízkých nebo naopak vysokých teplot), při vysokém tlaku nebo vysoké vlhkosti, v agresivním prostředí.

Jak chemické, tak fyzikálně-mechanické vlastnosti slitin jsou dány především jejich chemickým složením. Čím vyšší je procento uhlíku v kovu, tím více klesá jeho tažnost a zároveň se zvyšuje jeho pevnost. Toto tvrzení je však pravdivé pouze do té doby, než podíl uhlíku dosáhne 1 %, poté pevnostní charakteristiky očividně klesají.

Aby ovlivňovali vlastnosti kovu, jeho schopnosti a korekci určitých vlastností (dokonce i v rámci stejné třídy nebo skupiny jakostí), metalurgové se snaží přidat do vzorce oceli určité složky. Například, křemík se používá jako deoxidační činidlo a při výrobě feritů výrazně zvyšuje jejich pevnost. Ale plasticita zůstává stejná.

Pokud se však do kompozice přidá dusík, výrazně se sníží pevnostní parametry a také se sníží tažnost.

Nakonec to můžeme říci pevnost v tahu není běžnou vlastností oceli. Moderní výroba, jak ukazuje praxe, potřebuje stále odolnější ocelové výrobky. To platí pro stavbu budov a stavbu mostů supernov, připravených na nejvyšší zatížení. A jednou z klíčových otázek v této oblasti dnes je, jak vypočítat pevnost kovu a hodnotu napětí ocelové výztuže.