Esfuerzo de fluencia es el esfuerzo correspondiente al valor residual del alargamiento después de retirar la carga. La determinación de este valor es necesaria para la selección de los metales utilizados en la producción. Si no se tiene en cuenta este parámetro, esto puede conducir a un proceso intensivo de desarrollo de deformación en un material seleccionado incorrectamente. Es muy importante tener en cuenta los límites elásticos al diseñar diversas estructuras metálicas.
Características físicas
El límite elástico se refiere a los indicadores de fuerza. Representan una deformación macroplástica con un endurecimiento bastante pequeño. Físicamente, este parámetro se puede representar como una característica del material, a saber: tensión, que corresponde al valor inferior del punto de fluencia en el gráfico (diagrama) del estiramiento de los materiales. Esto también se puede representar como una fórmula: σT=PT/F0, donde PT significa la carga del límite elástico, y F0 corresponde al originalel área de la sección transversal de la muestra en consideración. PT establece el llamado límite entre las zonas de deformación elástico-plástica y elástica del material. Incluso un ligero aumento en la tensión (por encima de DC) causará una deformación significativa. El límite elástico de los metales generalmente se mide en kg/mm2 o N/m2. El valor de este parámetro está influenciado por varios factores, por ejemplo, el modo de tratamiento térmico, el espesor de la muestra, la presencia de elementos de aleación e impurezas, el tipo, la microestructura y los defectos de la red cristalina, etc. El límite elástico cambia significativamente con la temperatura. Considere un ejemplo del significado práctico de este parámetro.
Límite elástico de las tuberías
La más evidente es la influencia de este valor en la construcción de tuberías de sistemas de alta presión. En tales estructuras, se debe usar acero especial, que tenga un límite elástico suficientemente grande, así como valores mínimos de brecha entre este parámetro y la resistencia a la tracción. Cuanto mayor sea el límite del acero, mayor, naturalmente, debe ser el indicador del valor permisible de la tensión de funcionamiento. Este hecho tiene un impacto directo en el valor de la resistencia del acero y, en consecuencia, de toda la estructura en su conjunto. Debido al hecho de que el parámetro del valor de diseño permisible del sistema de tensión tiene un impacto directo en el valor requerido del espesor de pared en las tuberías utilizadas, es importante calcular con la mayor precisión posible las características de resistencia del acero que se va a utilizar. utilizarse en la fabricacióntubería. Uno de los métodos más auténticos para determinar estos parámetros es realizar un estudio sobre una muestra discontinua. En todos los casos, se requiere tener en cuenta la diferencia entre los valores del indicador considerado, por un lado, y los valores de tensión admisibles, por el otro.
Además, debe saber que el límite elástico del metal siempre se establece como resultado de mediciones reutilizables detalladas. Pero el sistema de tensiones admisibles se adopta mayoritariamente en base a normas o en general como consecuencia de las condiciones técnicas realizadas, así como en base a la experiencia personal del fabricante. En los sistemas de tuberías troncales, la colección regulatoria completa se describe en SNiP II-45-75. Por lo tanto, establecer el factor de seguridad es una tarea práctica bastante complicada y muy importante. La determinación correcta de este parámetro depende completamente de la precisión de los valores calculados de tensión, carga y límite elástico del material.
Al elegir el aislamiento térmico para los sistemas de tuberías, también se basan en este indicador. Esto se debe al hecho de que estos materiales entran en contacto directo con la base metálica de la tubería y, en consecuencia, pueden participar en procesos electroquímicos que afectan negativamente el estado de la tubería.
Materiales de estiramiento
El límite elástico a la tracción determina la cantidad en la que la tensión permanecerá igual o disminuirá a pesar del alargamiento. Es decir, este parámetro alcanzará un punto crítico cuando se produzca una transición de elástico a elástico.región de deformación plástica del material. Resulta que el límite elástico se puede determinar probando la varilla.
Cálculo del viernes
En la resistencia de los materiales, el límite elástico es el esfuerzo en el que comienza a desarrollarse la deformación plástica. Veamos cómo se calcula este valor. En experimentos realizados con muestras cilíndricas, el valor de la tensión normal en la sección transversal se determina en el momento en que se produce la deformación irreversible. El mismo método en experimentos con torsión de especímenes tubulares se usa para determinar la resistencia a la fluencia por cortante. Para la mayoría de los materiales, este indicador está determinado por la fórmula σT=τs√3. En algunos casos, el alargamiento continuo de una muestra cilíndrica en un diagrama de tensión normal frente a alargamiento da como resultado el descubrimiento del denominado diente de fluencia, es decir, una fuerte disminución de la tensión antes de que se produzca la deformación plástica.
Además, se produce un mayor crecimiento de dicha distorsión hasta cierto valor a un voltaje constante, lo que se denomina FET físico. Si el área de fluencia (sección horizontal del gráfico) tiene una gran extensión, dicho material se denomina idealmente plástico. Si el diagrama no tiene una plataforma, las muestras se denominan endurecimiento. En tal caso, es imposible especificar con precisión el valor en el que se producirá la deformación plástica.
¿Cuál es el límite elástico condicional?
Veamos cuál es este parámetro. En los casos en que el diagrama de tensiones no tenga áreas pronunciadas, se requiere determinar el FET condicional. Por lo tanto, este es el valor de tensión en el que la deformación residual relativa es del 0,2 por ciento. Para calcularlo en el diagrama de tensión a lo largo del eje de definición ε, es necesario reservar un valor igual a 0, 2. Desde este punto se traza una línea recta, paralela a la sección inicial. Como resultado, el punto de intersección de la línea recta con la línea del diagrama determina el valor del límite elástico condicional para un material en particular. Este parámetro también se denomina PT técnico. Además, los límites elásticos condicionales en torsión y flexión se distinguen por separado.
Flujo de fusión
Este parámetro determina la capacidad de los metales fundidos para rellenar formas lineales. El flujo de fusión para aleaciones metálicas y metales tiene su propio término en la industria metalúrgica: fluidez. De hecho, este es el recíproco de la viscosidad dinámica. El Sistema Internacional de Unidades (SI) expresa la fluidez de un fluido en Pa-1c-1.
Resistencia a la tracción temporal
Veamos cómo se determina esta característica de las propiedades mecánicas. La fuerza es la capacidad de un material, bajo ciertos límites y condiciones, para percibir diversas influencias sin colapsar. Las propiedades mecánicas generalmente se determinan utilizando diagramas de tensión condicional. Para pruebas, estándarmuestras Los instrumentos de prueba están equipados con un dispositivo que registra el diagrama. El aumento de las cargas por encima de la norma provoca una importante deformación plástica en el producto. El límite elástico y la resistencia a la tracción corresponden a la carga más alta que precede a la destrucción completa de la muestra. En materiales dúctiles, la deformación se concentra en un área, donde aparece un estrechamiento local de la sección transversal. También se le llama cuello. Como resultado del desarrollo de deslizamientos múltiples, se forma una alta densidad de dislocaciones en el material y también surgen las denominadas discontinuidades de nucleación. Como resultado de su agrandamiento, aparecen poros en la muestra. Al fusionarse entre sí, forman grietas que se propagan en dirección transversal al eje de tensión. Y en el momento crítico, la muestra se destruye por completo.
¿Qué es una barra de refuerzo PT?
Estos productos son parte integrante del hormigón armado, destinados, por regla general, a resistir fuerzas de tracción. Por lo general, se utiliza refuerzo de acero, pero hay excepciones. Estos productos deben trabajar junto con la masa de hormigón en todas las etapas de carga de esta estructura, sin excepción, y tener propiedades plásticas y duraderas. Y además cumplir con todas las condiciones de industrialización de este tipo de trabajos. Las propiedades mecánicas del acero utilizado en la fabricación de accesorios están establecidas por las condiciones técnicas y GOST relevantes. GOST 5781-61 prevé cuatro clases de estos productos. Los tres primeros están destinados a estructuras convencionales, así como a barras no tensionadas en pre-sistemas estresados. El límite elástico del refuerzo, según la clase de producto, puede alcanzar los 6000 kg/cm2. Entonces, para la primera clase, este parámetro es de aproximadamente 500 kg/cm2, para la segunda - 3000 kg/cm2, para la tercera 4000 kg/cm 2, mientras que el cuarto tiene 6000 kg/cm2.
Límite elástico de los aceros
Para productos largos en la versión básica de GOST 1050-88, se proporcionan los siguientes valores de PT: grado 20 - 25 kgf/mm2, grado 30 - 30 kgf/mm 2, marca 45 - 36 kgf/mm2. Sin embargo, para los mismos aceros, fabricados por acuerdo previo entre el consumidor y el fabricante, los límites elásticos pueden tener valores diferentes (el mismo GOST). Entonces, el acero de grado 30 tendrá un PT de 30 a 41 kgf/mm2, y el acero de grado 45 estará en el rango de 38-50 kgf/mm 2.
Conclusión
Al diseñar varias estructuras de acero (edificios, puentes, etc.), el límite elástico se utiliza como indicador del estándar de resistencia al calcular los valores de las cargas permitidas de acuerdo con el factor de seguridad especificado. Pero para recipientes a presión, el valor de la carga admisible se calcula sobre la base de PT, así como la resistencia a la tracción, teniendo en cuenta la especificación de las condiciones de funcionamiento.
