Базовые знания о стали (2)

1. Упругая деформация и пластическая деформация

Упругая деформация возникает в условиях низкого напряжения, когда материал сжимается, изгибается или растягивается. Когда напряжение снимается, материал возвращается к своей первоначальной форме. Подумайте о резинке.

 

В физике и материаловедении пластичность описывает деформацию (твердого) материала, претерпевающего необратимые изменения формы в ответ на приложенные силы. Например, твердый кусок металла, сгибаемый или придаваемый ему новой формы, демонстрирует пластичность, поскольку внутри самого материала происходят необратимые изменения.

 

Под прочностью понимается способность материала противостоять постоянной деформации и разрушению, то есть напряжению, необходимому при повреждении материала.

Предел текучести (σs): когда сталь или образец растягиваются и напряжение превышает предел упругости, даже если напряжение больше не увеличивается, сталь или образец продолжают подвергаться значительной пластической деформации. Это явление называется уступчивостью. Когда возникает явление текучести, минимальное значение напряжения является пределом текучести. Предположим, что Ps — внешняя сила в точке текучести s, Fo — площадь поперечного сечения образца, тогда предел текучести σs =Ps/Fo(МПа).

Предел текучести: это напряжение, при котором материал поддается текучести, то есть минимальное напряжение, когда начинается очевидная пластическая деформация. Для металлических материалов без явного явления текучести, таких как высокоуглеродистая сталь, значение напряжения, которое вызывает остаточную деформацию 0,2%, определяется как предел текучести.

Прочность на разрыв: это максимальное напряжение, которое материал может выдержать, прежде чем сломается. Это критическая величина для перехода металла от равномерной пластической деформации к локализованной концентрированной пластической деформации. Он также представляет собой максимальную несущую способность металла в условиях статического напряжения.

Твердость указывает на способность материала противостоять давлению твердых предметов на его поверхность. Это один из важных показателей эффективности металлических материалов. Вообще говоря, чем выше твердость, тем лучше износостойкость. Обычно используемые индикаторы твердости включают твердость по Бринеллю, твердость по Роквеллу и твердость по Виккерсу.

          

 

другие объекты недвижимости

 

     

 

Растяжимость включает в себя пластичность и податливость.

Факторы, влияющие на растяжимость: пластичность зависит от размера зерна материала, а ковкость зависит от кристаллической структуры. Меньшие размеры зерен затрудняют движение дислокаций зерен из-за большего сопротивления, поэтому пластичность снижается, и наоборот. При увеличении размеров зерен пластичность увеличивается.

Под пластичностью понимают способность металла изменять свою форму и пластически деформироваться под действием растягивающего напряжения, не разрушаясь. Проще говоря, растяжение означает, что металл можно растянуть на тонкие проволоки, например медную проволоку. Материалы с удлинением более 5 % называются пластичными, а с удлинением менее 5 % — хрупкими. В инженерной практике к пластичным материалам, которые обычно используются, относятся: мягкая сталь, медь, алюминий, никель, цинк, олово и т. д.

Под ковкостью понимают способность металла изменять свою форму и подвергаться пластической деформации, не разрушаясь под действием сжимающих напряжений. В инженерной практике обычно используются ковкие материалы: свинец, мягкая сталь, кованое железо, медь и алюминий.

Хрупкость означает, что материал разрушается при лишь небольшой деформации, возникающей под действием внешних сил (таких как растяжение, удар и т. д.).

 

 

Структурные свойства стали напрямую влияют на ее характеристики, а это означает, что из стали различного качества можно производить различные изделия. Сталь имеет множество характеристик, поэтому очень важно выбрать правильный тип и марку стали с учетом конкретных потребностей и сценариев применения.