Mez kluzu je napětí odpovídající zbytkové hodnotě prodloužení po odstranění zátěže. Stanovení této hodnoty je nezbytné pro výběr kovů používaných při výrobě. Pokud není tento parametr zohledněn, může to vést k intenzivnímu procesu vývoje deformace u nesprávně zvoleného materiálu. Při navrhování různých kovových konstrukcí je velmi důležité vzít v úvahu mez kluzu.
Fyzikální vlastnosti
Výnosnost se týká indikátorů síly. Představují makroplastickou deformaci s poměrně malým zpevněním. Fyzikálně lze tento parametr znázornit jako charakteristiku materiálu, a to: napětí, které odpovídá nižší hodnotě meze kluzu v grafu (diagramu) protahování materiálů. To lze také vyjádřit jako vzorec: σT=PT/F0, kde PT znamená zatížení meze průtažnosti a F0 odpovídá původnímuplocha průřezu uvažovaného vzorku. PT stanoví tzv. hranici mezi elasticko-plastickou a elastickou deformační zónou materiálu. I mírné zvýšení napětí (nad DC) způsobí výraznou deformaci. Mez kluzu kovů se obvykle měří v kg/mm2 nebo N/m2. Hodnotu tohoto parametru ovlivňují různé faktory, například režim tepelného zpracování, tloušťka vzorku, přítomnost legujících prvků a nečistot, typ, mikrostruktura a defekty krystalové mřížky a tak dále. Mez kluzu se výrazně mění s teplotou. Zvažte příklad praktického významu tohoto parametru.
Mez kluzu trubek
Nejzřejmější je vliv této hodnoty při konstrukci potrubí vysokotlakých systémů. V takových konstrukcích by měla být použita speciální ocel, která má dostatečně velké meze kluzu, jakož i minimální ukazatele mezery mezi tímto parametrem a pevností v tahu. Čím větší je limit oceli, tím vyšší by samozřejmě měl být ukazatel přípustné hodnoty provozního napětí. Tato skutečnost má přímý dopad na hodnotu pevnosti oceli a tím i na celou konstrukci jako celek. Vzhledem k tomu, že parametr dovolené návrhové hodnoty napěťového systému má přímý vliv na požadovanou hodnotu tloušťky stěny v použitých trubkách, je důležité co nejpřesněji vypočítat pevnostní charakteristiky oceli, která bude použít při výroběpotrubí. Jednou z nejautentičtějších metod stanovení těchto parametrů je provedení studie na nespojitém vzorku. Ve všech případech je nutné vzít v úvahu rozdíl mezi hodnotami uvažovaného indikátoru na jedné straně a přípustnými hodnotami napětí na straně druhé.
Kromě toho byste měli vědět, že mez kluzu kovu je vždy nastavena jako výsledek podrobných měření pro opakované použití. Systém přípustných napětí je však v drtivé většině přejímán na základě norem nebo obecně v důsledku provedených technických podmínek a také na základě osobních zkušeností výrobce. V systémech hlavního potrubí je celá regulační sbírka popsána v SNiP II-45-75. Nastavení bezpečnostního faktoru je tedy poměrně komplikovaný a velmi důležitý praktický úkol. Správné určení tohoto parametru zcela závisí na přesnosti vypočtených hodnot napětí, zatížení a meze kluzu materiálu.
Při výběru tepelné izolace pro potrubní systémy se také spoléhají na tento ukazatel. To je způsobeno skutečností, že tyto materiály přicházejí přímo do kontaktu s kovovou základnou potrubí, a proto se mohou účastnit elektrochemických procesů, které nepříznivě ovlivňují stav potrubí.
Napínací materiály
Mez kluzu v tahu určuje velikost, při které napětí zůstane stejné nebo se sníží navzdory prodloužení. To znamená, že tento parametr dosáhne kritického bodu, když dojde k přechodu z elastického dooblast plastické deformace materiálu. Ukazuje se, že mez kluzu lze určit testováním tyče.
Výpočet v pátek
V odolnosti materiálů je mez kluzu napětí, při kterém se začíná vyvíjet plastická deformace. Podívejme se, jak se tato hodnota počítá. Při experimentech prováděných s válcovými vzorky se zjišťuje hodnota normálového napětí v průřezu v okamžiku vzniku nevratné deformace. Stejnou metodou v experimentech s torzí trubkových vzorků se stanoví mez kluzu ve smyku. U většiny materiálů je tento ukazatel určen vzorcem σT=τs√3. V některých případech vede spojité protažení válcového vzorku v diagramu normálního napětí vs. protažení k objevení takzvaného kluzného zubu, tj. prudkého poklesu napětí před tím, než dojde k plastické deformaci.
Navíc k dalšímu růstu takového zkreslení na určitou hodnotu dochází při konstantním napětí, které se nazývá fyzikální FET. Pokud má oblast kluzu (horizontální řez grafu) velký rozsah, pak se takový materiál nazývá ideálně plast. Pokud diagram nemá platformu, pak se vzorky nazývají kalení. V takovém případě není možné přesně specifikovat hodnotu, při které dojde k plastické deformaci.
Jaká je podmíněná mez kluzu?
Pojďme zjistit, co je tento parametr. V případech, kdy diagram napětí nemá výrazné oblasti, je nutné určit podmíněný FET. Takže toto je hodnota napětí, při které je relativní zbytkové přetvoření 0,2 procenta. Pro její výpočet na napěťovém diagramu podél definiční osy ε je nutné vyčlenit hodnotu rovnou 0, 2. Z tohoto bodu je vedena přímka rovnoběžná s počátečním řezem. V důsledku toho bod průsečíku přímky s čárou diagramu určuje hodnotu podmíněné meze kluzu pro konkrétní materiál. Tento parametr se také nazývá technický PT. Kromě toho se samostatně rozlišují podmíněné meze kluzu v kroucení a ohybu.
Proud taveniny
Tento parametr určuje schopnost roztavených kovů vyplňovat lineární tvary. Tekutost taveniny pro kovové slitiny a kovy má v metalurgickém průmyslu svůj vlastní termín - tekutost. Ve skutečnosti se jedná o převrácenou hodnotu dynamické viskozity. Mezinárodní systém jednotek (SI) vyjadřuje tekutost tekutiny v Pa-1c-1.
Dočasná pevnost v tahu
Podívejme se, jak se určuje tato charakteristika mechanických vlastností. Pevnost je schopnost materiálu, za určitých limitů a podmínek, vnímat různé vlivy, aniž by se zhroutil. Mechanické vlastnosti se obvykle určují pomocí diagramů podmíněného napětí. Pro testování, standardníVzorky. Testovací přístroje jsou vybaveny zařízením, které zaznamenává diagram. Zvyšující se zatížení přesahující normu způsobuje výrazné plastické deformace výrobku. Mez kluzu a pevnost v tahu odpovídá nejvyššímu zatížení, které předchází úplné destrukci vzorku. U tvárných materiálů se deformace soustředí do jedné oblasti, kde dochází k lokálnímu zúžení průřezu. Říká se mu také krk. V důsledku rozvoje mnohočetných skluzů vzniká v materiálu vysoká hustota dislokací a vznikají i tzv. nukleační diskontinuity. V důsledku jejich zvětšení se ve vzorku objevují póry. Vzájemně splývají a vytvářejí trhliny, které se šíří v příčném směru k ose tahu. A v kritickém okamžiku je vzorek zcela zničen.
Co je to výztuž PT?
Tyto výrobky jsou nedílnou součástí vyztuženého betonu, které mají zpravidla odolávat tahovým silám. Obvykle se používá ocelová výztuž, ale existují výjimky. Tyto výrobky musí bez výjimky spolupracovat s hmotou betonu ve všech fázích zatížení této konstrukce a mít plastické a odolné vlastnosti. A také splnit všechny podmínky industrializace těchto typů práce. Mechanické vlastnosti oceli používané při výrobě armatur jsou stanoveny příslušnými GOST a technickými podmínkami. GOST 5781-61 stanoví čtyři třídy těchto výrobků. První tři jsou určeny pro konvenční konstrukce, stejně jako nepředpjaté pruty na předp.namáhané systémy. Mez kluzu výztuže v závislosti na třídě výrobku může dosáhnout 6000 kg/cm2. Takže pro první třídu je tento parametr přibližně 500 kg/cm2, pro druhou - 3000 kg/cm2, pro třetí 4000 kg/cm 2, zatímco čtvrtý má 6000 kg/cm2.
Mez kluzu ocelí
Pro dlouhé výrobky v základní verzi GOST 1050-88 jsou poskytovány následující hodnoty PT: stupeň 20 - 25 kgf/mm2, stupeň 30 - 30 kgf/mm 2, značka 45 - 36 kgf/mm2. U stejných ocelí vyrobených po předchozí dohodě mezi spotřebitelem a výrobcem však mohou mít mez kluzu různé hodnoty (stejný GOST). Takže ocel třídy 30 bude mít PT ve výši 30 až 41 kgf/mm2 a jakost 45 bude v rozmezí 38–50 kgf/mm 2.
Závěr
Při navrhování různých ocelových konstrukcí (budovy, mosty atd.) se mez kluzu používá jako ukazatel normy pevnosti při výpočtu hodnot dovoleného zatížení podle zadaného součinitele bezpečnosti. Ale pro tlakové nádoby se hodnota dovoleného zatížení vypočítá na základě PT a také pevnosti v tahu s přihlédnutím ke specifikaci provozních podmínek.
