Medz klzu je napätie zodpovedajúce zvyškovej hodnote predĺženia po odstránení zaťaženia. Stanovenie tejto hodnoty je nevyhnutné pre výber kovov používaných pri výrobe. Ak sa tento parameter neberie do úvahy, môže to viesť k intenzívnemu procesu vývoja deformácie v nesprávne zvolenom materiáli. Pri navrhovaní rôznych kovových konštrukcií je veľmi dôležité zvážiť medze klzu.
Fyzické vlastnosti
Výťažnosť sa vzťahuje na indikátory sily. Predstavujú makroplastickú deformáciu s pomerne malým spevnením. Fyzikálne možno tento parameter znázorniť ako charakteristiku materiálu, a to: napätie, ktoré zodpovedá nižšej hodnote medze klzu v grafe (diagrame) napínania materiálov. Dá sa to vyjadriť aj ako vzorec: σT=PT/F0, kde PT znamená medzu klzu a F0 zodpovedá origináluplocha prierezu uvažovanej vzorky. PT stanovuje takzvanú hranicu medzi elasticko-plastickými a elastickými deformačnými zónami materiálu. Už mierne zvýšenie napätia (nad DC) spôsobí výraznú deformáciu. Medza klzu kovov sa zvyčajne meria v kg/mm2 alebo N/m2. Hodnotu tohto parametra ovplyvňujú rôzne faktory, napríklad režim tepelného spracovania, hrúbka vzorky, prítomnosť legujúcich prvkov a nečistôt, typ, mikroštruktúra a defekty kryštálovej mriežky atď. Medza klzu sa výrazne mení s teplotou. Zvážte príklad praktického významu tohto parametra.
Medz klzu rúr
Najzrejmejší je vplyv tejto hodnoty pri výstavbe potrubí vysokotlakových systémov. V takýchto konštrukciách by sa mala používať špeciálna oceľ, ktorá má dostatočne veľkú medzu klzu, ako aj minimálne ukazovatele medzier medzi týmto parametrom a pevnosťou v ťahu. Čím väčšia je hranica ocele, tým vyšší by, prirodzene, mal byť ukazovateľ prípustnej hodnoty prevádzkového napätia. Táto skutočnosť má priamy vplyv na hodnotu pevnosti ocele a tým aj na celú konštrukciu ako celok. Vzhľadom na to, že parameter prípustnej návrhovej hodnoty napäťového systému má priamy vplyv na požadovanú hodnotu hrúbky steny v použitých rúrach, je dôležité čo najpresnejšie vypočítať pevnostné charakteristiky ocele, ktorá bude použiť pri výrobepotrubia. Jednou z najautentickejších metód na určenie týchto parametrov je uskutočnenie štúdie na diskontinuálnej vzorke. Vo všetkých prípadoch je potrebné vziať do úvahy rozdiel medzi hodnotami uvažovaného ukazovateľa na jednej strane a prípustnými hodnotami napätia na strane druhej.
Okrem toho by ste mali vedieť, že medza klzu kovu sa vždy nastavuje na základe podrobných opakovane použiteľných meraní. Systém prípustných napätí je však v drvivej väčšine prijatý na základe noriem alebo vo všeobecnosti v dôsledku vykonaných technických podmienok, ako aj na základe osobných skúseností výrobcu. V diaľkových potrubných systémoch je celá regulačná zbierka opísaná v SNiP II-45-75. Takže nastavenie bezpečnostného faktora je pomerne komplikovaná a veľmi dôležitá praktická úloha. Správne určenie tohto parametra úplne závisí od presnosti vypočítaných hodnôt napätia, zaťaženia a medze klzu materiálu.
Pri výbere tepelnej izolácie pre potrubné systémy sa spoliehajú aj na tento ukazovateľ. Je to spôsobené tým, že tieto materiály prichádzajú priamo do kontaktu s kovovou základňou potrubia, a preto sa môžu podieľať na elektrochemických procesoch, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú stav potrubia.
Naťahovacie materiály
Medz klzu v ťahu určuje veľkosť, pri ktorej napätie zostane rovnaké alebo sa zníži napriek predĺženiu. To znamená, že tento parameter dosiahne kritický bod, keď dôjde k prechodu z elastického naoblasť plastickej deformácie materiálu. Ukazuje sa, že medzu klzu možno určiť testovaním tyče.
Výpočet v piatok
V odolnosti materiálov je medza klzu napätie, pri ktorom sa začína vyvíjať plastická deformácia. Pozrime sa, ako sa táto hodnota vypočíta. Pri experimentoch uskutočnených s valcovými vzorkami sa zisťuje hodnota normálového napätia v priereze v momente vzniku nevratnej deformácie. Použitím rovnakej metódy v experimentoch s krútením rúrkových vzoriek sa stanoví medza klzu v šmyku. Pre väčšinu materiálov je tento indikátor určený vzorcom σT=τs√3. V niektorých prípadoch vedie súvislé predlžovanie valcovej vzorky pri normálnom napätí vs. predlžovací diagram k objaveniu takzvaného klzného zuba, t. j. prudkého poklesu napätia pred tým, než dôjde k plastickej deformácii.
Ďalší rast takéhoto skreslenia na určitú hodnotu nastáva pri konštantnom napätí, ktoré sa nazýva fyzikálny FET. Ak má oblasť klzu (horizontálny rez grafu) veľký rozsah, potom sa takýto materiál nazýva ideálne plastický. Ak diagram nemá platformu, potom sa vzorky nazývajú kalenie. V takom prípade nie je možné presne určiť hodnotu, pri ktorej dôjde k plastickej deformácii.
Aká je podmienená medza klzu?
Poďme zistiť, čo je tento parameter. V prípadoch, keď diagram napätia nemá výrazné oblasti, je potrebné určiť podmienený FET. Takže toto je hodnota napätia, pri ktorej je relatívne zvyškové napätie 0,2 percenta. Na jej výpočet na diagrame napätia pozdĺž osi definície ε je potrebné vyčleniť hodnotu 0, 2. Z tohto bodu sa vedie priamka rovnobežná s počiatočným rezom. Výsledkom je, že priesečník priamky s čiarou diagramu určuje hodnotu podmienenej medze klzu pre konkrétny materiál. Tento parameter sa tiež nazýva technický PT. Okrem toho sa osobitne rozlišujú podmienené medze klzu v krútení a ohybe.
Tok taveniny
Tento parameter určuje schopnosť roztavených kovov vyplniť lineárne tvary. Tekutosť taveniny pre kovové zliatiny a kovy má v metalurgickom priemysle svoj vlastný pojem - tekutosť. V skutočnosti je to prevrátená hodnota dynamickej viskozity. Medzinárodný systém jednotiek (SI) vyjadruje tekutosť tekutiny v Pa-1c-1.
Dočasná pevnosť v ťahu
Pozrime sa, ako sa určuje táto charakteristika mechanických vlastností. Pevnosť je schopnosť materiálu za určitých limitov a podmienok vnímať rôzne vplyvy bez toho, aby sa zrútil. Mechanické vlastnosti sa zvyčajne určujú pomocou diagramov podmieneného napätia. Na testovanie, štandardvzorky. Testovacie prístroje sú vybavené zariadením, ktoré zaznamenáva diagram. Zvyšujúce sa zaťaženie nad normu spôsobuje výraznú plastickú deformáciu výrobku. Medza klzu a pevnosť v ťahu zodpovedajú najvyššiemu zaťaženiu, ktoré predchádza úplnému zničeniu vzorky. V tvárnych materiáloch sa deformácia sústreďuje do jednej oblasti, kde vzniká lokálne zúženie prierezu. Hovorí sa mu aj krk. V dôsledku vývoja viacnásobných sklzov vzniká v materiáli vysoká hustota dislokácií a vznikajú aj takzvané nukleačné diskontinuity. V dôsledku ich zväčšenia sa vo vzorke objavia póry. Vzájomným splývaním vytvárajú trhliny, ktoré sa šíria v priečnom smere k osi ťahu. A v kritickom momente je vzorka úplne zničená.
Čo je výstuž PT?
Tieto produkty sú integrálnou súčasťou železobetónu, ktoré sú spravidla určené na odolávanie ťahovým silám. Zvyčajne sa používa oceľová výstuž, existujú však výnimky. Tieto výrobky musia bez výnimky spolupracovať s hmotou betónu vo všetkých fázach zaťažovania tejto konštrukcie a mať plastické a odolné vlastnosti. A tiež spĺňať všetky podmienky industrializácie týchto druhov práce. Mechanické vlastnosti ocele používanej pri výrobe armatúr sú stanovené príslušnými GOST a technickými podmienkami. GOST 5781-61 stanovuje štyri triedy týchto výrobkov. Prvé tri sú určené pre konvenčné konštrukcie, ako aj nenapínané prúty na pred-namáhané systémy. Medza klzu výstuže v závislosti od triedy výrobku môže dosiahnuť 6000 kg/cm2. Takže pre prvú triedu je tento parameter približne 500 kg/cm2, pre druhú - 3000 kg/cm2, pre tretiu 4000 kg/cm 2, kým štvrtý má 6000 kg/cm2.
Medz klzu ocelí
Pre dlhé výrobky v základnej verzii GOST 1050-88 sa poskytujú nasledujúce hodnoty PT: trieda 20 - 25 kgf/mm2, trieda 30 - 30 kgf/mm 2, značka 45 – 36 kgf/mm2. Avšak pre tie isté ocele vyrobené po predchádzajúcej dohode medzi spotrebiteľom a výrobcom môžu mať medze klzu rôzne hodnoty (rovnaký GOST). Takže oceľ triedy 30 bude mať PT vo výške 30 až 41 kgf/mm2 a trieda 45 bude v rozsahu 38-50 kgf/mm 2.
Záver
Pri navrhovaní rôznych oceľových konštrukcií (budovy, mosty a pod.) sa medza klzu používa ako ukazovateľ normy pevnosti pri výpočte hodnôt prípustného zaťaženia podľa zadaného súčiniteľa bezpečnosti. Ale pre tlakové nádoby je hodnota prípustného zaťaženia vypočítaná na základe PT, ako aj pevnosti v ťahu, s prihliadnutím na špecifikáciu prevádzkových podmienok.
