vědomosti

-Mez kluzu-

Když vnější síla překročí mez pružnosti materiálu, materiál se plasticky deformuje, tj. po odlehčení si materiál zachová určitou zbytkovou deformaci. Když vnější síla dále roste na určitou hodnotu, dochází k jevu, kdy se vzorek dále prodlužuje, i když se vnější síla nezvyšuje nebo dokonce snižuje. To se projevuje na křivce napětí-deformace jako plošina nebo pilovité vrcholy a údolí a tento jev se nazývá jev meze kluzu. Síla ve fázi plošiny je mez kluzu. Síla před prvním poklesem, kdy vzorek polehne, se nazývá horní mez kluzu a minimální síla během fáze kluzu bez zohlednění okamžitého účinku se nazývá dolní mez kluzu. Odpovídající pevnosti jsou mez kluzu, horní mez kluzu a dolní mez kluzu.

 

-Stanovení meze kluzu-

U kovových materiálů bez výrazného jevu meze kluzu by se měla měřit specifikovaná neproporcionální pevnost v tahu nebo specifikované zbytkové prodloužení. U kovových materiálů s výrazným jevem meze kluzu lze měřit mez kluzu, horní mez kluzu a dolní mez kluzu. Obecně se stanoví pouze dolní mez kluzu.

 

Obecně existují dvě metody pro stanovení horní a dolní meze kluzu: grafická metoda a metoda ukazovátka.

 

1. Grafická metoda

Během zkoušky se k vykreslení grafu závislosti síly na posunutí hlavy používá automatické záznamové zařízení. Měřítko osy síly by mělo být takové, aby každý mm představoval napětí obecně menší než 10 N/mm², a křivka by měla být vykreslena alespoň do konce meze kluzu. Na křivce určete konstantní sílu Fe na mezní hodnotě kluzu, maximální sílu Feh před prvním poklesem síly ve fázi kluzu nebo minimální sílu Fel, která není ovlivněna počátečním okamžitým účinkem.

 

Mez kluzu, horní mez kluzu a dolní mez kluzu lze vypočítat pomocí následujících vzorců:

Vzorec pro výpočet meze kluzu: Re = Fe / So, kde Fe je konstantní síla na mezi kluzu.

Vzorec pro výpočet horní meze kluzu: Reh = Feh / So, kde Feh je maximální síla před prvním poklesem síly během fáze kluzu.

Vzorec pro výpočet dolní meze kluzu: Rel = Fel / So, kde Fel je minimální síla menší než počáteční okamžitý účinek.

 

2. Metoda ukazatele

Během zkoušky odpovídá mezi kluzu, horní mezi kluzu a dolní mezi kluzu konstantní síla, při které se ukazatel měřicí stupnice poprvé zastaví, maximální síla před prvním otočením ukazatele zpět nebo minimální síla menší než počáteční okamžitý účinek.

 

-Stanovení horní a dolní meze kluzu-

 

První maximální napětí před mezí kluzu se posuzuje jako horní mez kluzu, bez ohledu na velikost následného maximálního napětí.

 

Pokud se během fáze meze kluzu vyskytnou dvě nebo více hodnot minimálního napětí, měla by být první hodnota minimálního napětí zahozena a nejmenší ze zbývajících hodnot minimálního napětí by měla být brána jako dolní mez kluzu. Pokud existuje pouze jedna hodnota minimálního napětí, měla by být brána jako dolní mez kluzu.

 

Pokud se během fáze tečení objeví plató, napětí v tomto plató se určí jako dolní mez kluzu. Pokud se vyskytne více plató a napětí v druhém je vyšší než v prvním, napětí v prvním plató se bere jako dolní mez kluzu.

 

Dolní mez kluzu musí být nižší než horní mez kluzu.

 

- Význam meze kluzu -

V tradičních metodách návrhu pevnosti se u plastových materiálů jako standard používá mez kluzu a přípustné napětí [σ] je definováno jako σys / n, přičemž součinitel bezpečnosti n je obvykle nastaven na 2 nebo vyšší. U křehkých materiálů se jako standard používá pevnost v tahu a přípustné napětí [σ] je definováno jako σb / n, přičemž součinitel bezpečnosti n je obvykle nastaven na 6.

 

Mez kluzu má nejen přímý praktický význam, ale slouží také jako hrubé měřítko určitých mechanických vlastností a technologických vlastností materiálů ve strojírenství. Například zvýšení meze kluzu materiálu jej činí náchylnějším ke korozi pod napětím a vodíkovému křehnutí; naopak nižší mez kluzu naznačuje lepší tvařitelnost za studena a svařitelnost atd. Proto je mez kluzu nepostradatelným a klíčovým ukazatelem mezi vlastnostmi materiálů.

 

- Faktory ovlivňující mez kluzu -

Mezi vnitřní faktory ovlivňující mez kluzu patří: vazba, mikrostruktura, struktura a atomární povaha. Porovnání meze kluzu kovů s mezí kluzu keramiky a polymerů ukazuje, že typ vazby je zásadní. Z hlediska mikrostruktury a struktury existují čtyři mechanismy zpevňování, které ovlivňují mez kluzu kovových materiálů, a to zpevnění pevným roztokem, zpevnění deformací, precipitační zpevnění a disperzní zpevnění, a také zpevnění hranic zrn a subzrn. Mezi nimi jsou precipitační zpevnění a zjemňování zrn nejčastěji používanými metodami v průmyslových slitinách ke zvýšení meze kluzu materiálu. Z těchto mechanismů zpevňování první tři nejen zvyšují pevnost, ale také snižují plasticitu materiálu. Pouze zjemňování zrn a subzrnné zpevnění může zvýšit jak pevnost, tak plasticitu.

 

Mezi vnější faktory, které ovlivňují mez kluzu, patří: teplota, rychlost deformace a stav napětí. S klesající teplotou a zvyšující se rychlostí deformace se mez kluzu materiálu zvyšuje. Zejména u kubických kovů s centrovanou strukturou jsou tyto kovy obzvláště citlivé na teplotu a rychlost deformace, což vede k nízkoteplotnímu křehnutí oceli. Vliv stavu napětí je také významný. Ačkoli je mez kluzu základním ukazatelem odrážejícím vnitřní vlastnosti materiálů, hodnota meze kluzu se mění v závislosti na stavu napětí. Mez kluzu materiálů, o které obvykle mluvíme, obecně znamená mez kluzu při jednoosém tahu.

 

Pokud máte jakékoli dotazy, poptávky, potřebujete vyvinout nové díly odlitků a výkovků nebo vylepšit svůj dodavatelský řetězec, neváhejte nás kontaktovat na adrese info@castings-forging.com