Napor tečenja je napon koji odgovara preostaloj vrijednosti istezanja nakon uklanjanja opterećenja. Određivanje ove vrijednosti je neophodno 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. Veoma je važno uzeti u obzir granice popuštanja prilikom projektovanja različitih metalnih konstrukcija.
Fizičke karakteristike
Snaga tečenja se odnosi na indikatore 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 grafu (dijagramu) rastezanja materijala. Ovo se takođe može predstaviti kao formula: σT=PT/F0, gde je PT znači opterećenje naprezanja, 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 DC) će uzrokovati značajnu deformaciju. Granica tečenja metala se obično mjeri u kg/mm2 ili N/m2. Na vrijednost ovog parametra utječu različiti faktori, na primjer, način termičke obrade, debljina uzorka, prisustvo legirajućih elemenata i nečistoća, vrsta, mikrostruktura i defekti kristalne rešetke i tako dalje. Granica tečenja se značajno mijenja s temperaturom. Razmotrite primjer praktičnog značenja ovog parametra.
Snaga tečenja cijevi
Najočitiji je uticaj ove vrednosti u konstrukciji cevovoda sistema visokog pritiska. U takvim konstrukcijama treba koristiti poseban čelik, koji ima dovoljno velike čvrstoće tečenja, kao i minimalne pokazatelje razmaka između ovog parametra i vlačne čvrstoće. Što je veća granica čelika, to bi, naravno, trebao biti pokazatelj dozvoljene vrijednosti radnog napona. Ova činjenica ima direktan utjecaj na vrijednost čvrstoće čelika, a samim tim i na cijelu konstrukciju u cjelini. Zbog činjenice da parametar dozvoljene projektne vrijednosti sistema naprezanja ima direktan utjecaj na potrebnu vrijednost debljine stijenke u korištenim cijevima, važno je što preciznije izračunati karakteristike čvrstoće čelika koji će koristiti u proizvodnjicijevi. Jedna od najautentičnijih metoda za određivanje ovih parametara je izvođenje studije na diskontinuiranom uzorku. U svim slučajevima potrebno je uzeti u obzir razliku između vrijednosti indikatora koji se razmatra, s jedne strane, i dozvoljenih vrijednosti naprezanja, s druge strane.
Osim toga, treba da znate da se granica popuštanja metala uvijek postavlja kao rezultat detaljnih mjerenja za višekratnu upotrebu. Ali sistem dozvoljenih napona je u velikoj meri usvojen na osnovu standarda ili uopšte kao rezultat izvršenih tehničkih uslova, kao i na osnovu ličnog iskustva proizvođača. U sistemima magistralnih cjevovoda, cjelokupna regulatorna zbirka opisana je u SNiP II-45-75. Dakle, postavljanje faktora sigurnosti je prilično kompliciran i vrlo važan praktični zadatak. Ispravno određivanje ovog parametra u potpunosti zavisi od tačnosti izračunatih vrednosti naprezanja, opterećenja i granice popuštanja materijala.
Prilikom odabira toplotne izolacije za cevovodne sisteme, oni se takođe oslanjaju na ovaj indikator. To je zbog činjenice da ovi materijali direktno dolaze u kontakt sa metalnom bazom cijevi, te shodno tome mogu učestvovati u elektrohemijskim procesima koji negativno utiču na stanje cjevovoda.
Materijal za istezanje
Vlačna čvrstoća tečenja određuje količinu pri kojoj će napon ostati isti ili se smanjiti uprkos istezanju. Odnosno, ovaj parametar će dostići kritičnu tačku kada dođe do prelaska sa elastičnog napodručje plastične deformacije materijala. Ispostavilo se da se granica popuštanja može odrediti testiranjem štapa.
Pet obračun
U otpornosti materijala, granica popuštanja je napon pri kojem počinje da se razvija plastična deformacija. Pogledajmo kako se izračunava ova vrijednost. U eksperimentima provedenim s cilindričnim uzorcima, vrijednost normalnog naprezanja u poprečnom presjeku određuje se u trenutku nastanka nepovratne deformacije. Koristeći istu metodu u eksperimentima s torzijom cjevastih uzoraka, određena je granica popuštanja pri smicanju. Za većinu materijala, ovaj indikator je određen formulom σT=τs√3. U nekim slučajevima, kontinuirano izduživanje cilindričnog uzorka u dijagramu normalnog naprezanja naspram elongacije rezultira otkrivanjem takozvanog zuba popuštanja, tj. naglog smanjenja naprezanja prije nego što dođe do plastične deformacije.
Štaviše, dalji rast takvog izobličenja do određene vrijednosti događa se pri konstantnom naponu, koji se naziva fizički FET. Ako je površina prinosa (horizontalni dio grafikona) velika, onda se takav materijal naziva idealno plastičnim. Ako dijagram nema platformu, tada se uzorci nazivaju otvrdnjavanjem. U takvom slučaju, nemoguće je precizno odrediti vrijednost pri kojoj će doći do plastične deformacije.
Koja je uslovna granica tečenja?
Hajde da shvatimo šta je ovaj parametar. U slučajevima kada dijagram naprezanja nema izražene površine, potrebno je odrediti uslovni FET. Dakle, ovo je vrijednost naprezanja pri kojoj je relativna zaostala deformacija 0,2 posto. Da bismo ga izračunali na dijagramu naprezanja duž ose definicije ε, potrebno je izdvojiti vrijednost jednaku 0, 2. Iz ove tačke se povlači prava linija, paralelna sa početnim presjekom. Kao rezultat toga, točka presjeka ravne linije s linijom dijagrama određuje vrijednost uvjetne granice popuštanja za određeni materijal. Ovaj parametar se naziva i tehnički PT. Osim toga, odvojeno se razlikuju uvjetne jačine popuštanja kod torzije i savijanja.
Tekanje taline
Ovaj parametar određuje sposobnost rastopljenog metala da ispuni linearne oblike. Fluidnost taline za metalne legure i metale ima svoj termin u metalurškoj industriji - fluidnost. U stvari, ovo je recipročna vrijednost dinamičke viskoznosti. Međunarodni sistem jedinica (SI) izražava fluidnost tečnosti u Pa-1c-1.
Privremena vlačna čvrstoća
Pogledajmo kako se određuje ova karakteristika mehaničkih svojstava. Čvrstoća je sposobnost materijala da pod određenim granicama i uslovima percipira različite uticaje bez urušavanja. Mehanička svojstva se obično određuju pomoću dijagrama uvjetne napetosti. Za testiranje, standardnouzorci. Ispitni instrumenti su opremljeni uređajem koji snima dijagram. Povećanje opterećenja iznad norme uzrokuje značajnu plastičnu deformaciju proizvoda. Granica tečenja i vlačna čvrstoća odgovaraju najvećem opterećenju koje prethodi potpunom uništenju uzorka. Kod duktilnih materijala deformacija je koncentrirana u jednom području, gdje se pojavljuje lokalno suženje poprečnog presjeka. Naziva se i vratom. Kao rezultat razvoja višestrukih klizanja, u materijalu se formira velika gustina dislokacija, a nastaju i tzv. nukleacijski diskontinuiteti. Kao rezultat njihovog proširenja pojavljuju se pore u uzorku. Spajajući se jedni s drugima, formiraju pukotine koje se šire u poprečnom smjeru na os zatezanja. A u kritičnom trenutku uzorak je potpuno uništen.
Šta je armatura PT?
Ovi proizvodi su sastavni dio armiranog betona, namijenjeni, po pravilu, otpornosti na vlačne sile. Obično se koristi čelična armatura, ali postoje izuzeci. Ovi proizvodi moraju djelovati zajedno s masom betona u svim fazama opterećenja ove konstrukcije, bez izuzetka, te imati plastična i izdržljiva svojstva. I takođe ispunjavaju sve uslove industrijalizacije ovih vrsta rada. Mehanička svojstva čelika koji se koristi u proizvodnji okova utvrđena su relevantnim 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-sistemi pod stresom. Granica tečenja armature, u zavisnosti od klase proizvoda, može dostići 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, date su sljedeće PT vrijednosti: razred 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 grade 30 će imati PT u količini od 30 do 41 kgf/mm2, a grade 45 će biti u rasponu od 38-50 kgf/mm 2.
Zaključak
Pri projektovanju različitih čeličnih konstrukcija (zgrade, mostovi, itd.), granica popuštanja se koristi kao indikator standarda čvrstoće pri izračunavanju vrednosti dozvoljenih opterećenja prema navedenom faktoru sigurnosti. Ali za posude pod pritiskom, vrijednost dozvoljenog opterećenja se izračunava na osnovu PT, kao i zatezne čvrstoće, uzimajući u obzir specifikacije radnih uslova.
