Osnovno znanje o jeklu (2)

1. Elastična in plastična deformacija

Elastična deformacija nastane v pogojih nizke napetosti, ko je material stisnjen, upognjen ali raztegnjen. Ko je napetost odstranjena, se material vrne v prvotno obliko. Pomislite na gumico.

 

V fiziki in znanosti o materialih plastičnost opisuje deformacijo (trdnega) materiala, ki je podvržen nepovratnim spremembam oblike kot odziv na uporabljene sile. Na primer, trden kos kovine, ki je upognjen ali udarjen v novo obliko, pokaže plastičnost, saj pride do trajnih sprememb v samem materialu.

 

Trdnost se nanaša na sposobnost materiala, da se upre trajnim deformacijam in zlomom, to je napetost, ki je potrebna, ko je material poškodovan.

Meja tečenja (σs): Ko je jeklo ali vzorec raztegnjen in napetost preseže mejo elastičnosti, tudi če napetost ne narašča več, se jeklo ali vzorec še naprej znatno plastično deformira. Ta pojav se imenuje popuščanje. Ko pride do pojava tečenja, je najmanjša vrednost napetosti meja tečenja. Predpostavimo, da je Ps zunanja sila na meji tečenja s, Fo je površina prečnega prereza vzorca, nato pa meja tečenja σs =Ps/Fo(MPa).

Meja tečenja: To je napetost, ko material popusti, to je najmanjša napetost, ko se začne očitna plastična deformacija. Za kovinske materiale brez očitnega pojava tečenja, kot je visokoogljično jeklo, je vrednost napetosti, ki povzroči 0,2-odstotno preostalo deformacijo, navedena kot meja tečenja.

Natezna trdnost: je največja obremenitev, ki jo material lahko prenese, preden se zlomi. Je kritična vrednost za prehod kovine iz enakomerne plastične deformacije v lokalizirano koncentrirano plastično deformacijo. Predstavlja tudi največjo nosilnost kovine v pogojih statične napetosti.

Trdota označuje sposobnost materiala, da se upre trdim predmetom, ki pritiskajo na njegovo površino. Je eden od pomembnih kazalcev učinkovitosti kovinskih materialov. Na splošno velja, da višja kot je trdota, boljša je odpornost proti obrabi. Pogosto uporabljeni indikatorji trdote vključujejo trdoto po Brinellu, trdoto po Rockwellu in trdoto po Vickersu.

          

 

druge lastnosti

 

     

 

Raztegljivost vključuje duktilnost in gnetljivost.

Dejavniki, ki vplivajo na razteznost: duktilnost je odvisna od velikosti zrn materiala, kovnost pa od kristalne strukture. Manjša velikost zrn oteži gibanje dislokacij zrn zaradi večjega upora, zato se zmanjša duktilnost in obratno. Ko so zrna večja, se duktilnost poveča.

Duktilnost se nanaša na sposobnost kovine, da spremeni svojo obliko in se plastično deformira pod delovanjem natezne napetosti, ne da bi se zlomila. Preprosto povedano, raztezanje pomeni, da je kovino mogoče raztegniti v tanke žice, kot je bakrena žica. Materiale z raztezkom nad 5 % imenujemo duktilni materiali, materiale z raztezkom manj kot 5 % pa krhke materiale. V inženirskih praksah so duktilni materiali, ki se pogosto uporabljajo, med drugim: mehko jeklo, baker, aluminij, nikelj, cink, kositer itd.

Kovnost se nanaša na sposobnost kovine, da spremeni svojo obliko in se plastično deformira, ne da bi se zlomila pod delovanjem tlačne napetosti. V inženirskih praksah so pogosto uporabljeni temprani materiali svinec, mehko jeklo, kovano železo, baker in aluminij.

Krhkost pomeni, da se material zlomi le z majhno deformacijo, ki nastane pod delovanjem zunanjih sil (kot so napetost, udarci itd.)

 

 

Strukturne lastnosti jekla bodo neposredno vplivale na njegovo delovanje, kar pomeni, da je mogoče iz jekla različnih kakovosti izdelovati različne izdelke. Jeklo ima različne lastnosti, zato je nujno izbrati pravo vrsto in razred jekla glede na posebne potrebe in scenarije uporabe.