Mez kluzu Re a smluvní mez kluzu Rp0,2
Mez kluzu Re je charakteristická hodnota materiálu a určuje se pomocí zkoušky tahem (např. podle normy ISO 6892 pro kovové materiály nebo podle normy ISO 527 pro plasty a kompozity). Mez kluzu Re označuje napětí při zkoušce tahem, do kterého může být materiál pružně deformován. Mez kluzu se udává v MPa nebo v N/mm².
Co je mez kluzu? Horní mez kluzu Dolní mez kluzu Minimální mez kluzu Smluvní mez kluzu Zkušební stroje Zkouška tahem Pevnost v tahu
Jak je mez kluzu popsána?
V mnoha případech je možné stanovit jak hodnotu horní meze kluzu ReH, tak dolní meze kluzu ReL.
Horní mez kluzu označuje napětí, do kterého nedochází k trvalé plastické deformaci materiálu při tahovém zatížení. Materiál se sice deformuje (pružně), ale po odeznění tahového napětí se vrátí do původního tvaru. Pokud je překročena horní mez kluzu, začíná plastická, trvalá deformace; při zkoušce tahem se vzorek nevratně prodlouží.
Hodnoty meze kluzu Re a meze pevnosti v tahu Rm lze použít k výpočtu poměru zpevnění:
Re / Rm
Poměr deformačního zpevnění se měří až do pevnosti v tahu. Poměr zpevnění tedy udává, jak velkou rezervu bude mít konstrukce při tahovém namáhání k dispozici, dokud nedojde k jejímu výraznému poškození.
Mez kluzu materiálů často není výrazná, a proto ji nelze při zkoušce tahem jednoznačně určit. V takových případech se vyhodnocuje smluvní mez kluzu. Smluvní mez kluzu se zpravidla určuje při plastickém prodloužení 0,2 %, proto se tato charakteristická hodnota označuje Rp0,2.
Horní mez kluzu ReH
Nejvyšší hodnota napětí před jeho prvním výrazným poklesem se označuje jako horní mez kluzu ReH. Od tohoto okamžiku dochází k plastické deformaci materiálu. Pokud je mez kluzu velmi výrazná, materiál začíná téct, přičemž napětí mírně klesá, ale prodloužení stále roste. Nejnižší napětí v tahu během toku odpovídá dolní mezi kluzu ReL. Tento efekt se projevuje výhradně u oceli s malým množstvím uhlíku a legujících prvků.
Horní mez kluzu je nejvyšší napětí v tahu před tečením a je definována v normě pro zkoušku tahem kovových materiálů ISO 6892-1 takto: Po dosažení maximálního napětí musí dojít k jeho snížení nejméně o 0,5 % a následnému tečení nejméně o 0,05 %, aniž by tahové napětí opět překročilo horní mez kluzu.
Dolní mez kluzu ReL
Dolní mez kluzu ReL je nejnižší hodnota napětí v oblasti tečení materiálu následující po dosažení horní meze kluzu ReH, přičemž se nemusí brát v úvahu výskyt přechodných jevů (např. v důsledku změny síly).
V případě, že horní mez kluzu není rozpoznána (snížení síly je menší než 0,5 %) nebo dochází ke kluzu při poměrně konstantní síle ve větším rozsahu, je tato hodnota napětí obecně označována jen jako mez kluzu Re.
Co je dolní mez kluzu?
Dolní mez kluzu je na jedné straně hodnota minimální meze kluzu, která je pro určitý materiál stabilně dosažena nebo překročena při vhodném tepelném zpracování. Na druhou stranu se jedná o maximální hodnotu napětí v tahu, ze které je třeba vycházet při navrhování konstrukčních dílů a nosných konstrukcí, aby bylo možné bezpečně zabránit trvalým deformacím při zamýšleném použití konstrukčních dílů a nosných konstrukcí.
Pro dodavatele materiálu se tak dolní mez kluzu stává minimální hodnotou, které musí být dosaženo, a pro uživatele materiálu maximální hodnotou, která nesmí být při návrhu překročena.
Jak se mez kluzu uplatňuje u oceli?
Mez kluzu označuje konec pružného chování materiálu a začátek plastického chování. To znamená, že při překročení meze kluzu je materiál nevratně, jinými slovy trvale, plasticky deformován.
Komponenty a konstrukce zpravidla již nelze bezpečně používat, pokud je mez kluzu překročena – byť jen lokálně a částečně.
Co je smluvní mez kluzu Rp0,2?
Smluvní mez kluzu Rp0,2 je tahové napětí při jednoosé zkoušce tahem, při kterém plastické prodloužení odpovídá procentu 0,2 % měřené délky průtahoměru. Zkušební těleso se prodloužilo o 0,2 % počáteční měřené délky průtahoměru v plastické oblasti.
Materiály válcované nebo tvářené za studena nebo tvářené nemají výraznou mez kluzu. Obecně je pro tyto materiály stanovena a udávána mez kluzu 0,2 % (Rp0,2). Tuto smluvní mez kluzu 0,2 % lze vždy spolehlivě určit z diagramu napětí-deformace (což není vždy případ horní meze kluzu).
