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引張強さ

引張強度Rm(引裂強度ともいう)は、強度挙動を評価するための材料特性値です。引張強さは、試験片に応力を加えることができる最大引張応力です。引張強度を超えると材料は破断し、力の吸収は材料の試験片が最終的に裂けるまで減少します。ただし、実際の引張強度値に達する前に、材料は塑性変形を起こします。

計算 さまざまな材料 硬化度 追加の特性値 試験機 引張試験 降伏点

引張強さとは?

引張強さmは、引張試験によって決定されます(例えば、ISO 6892シリーズの規格(金属材料用)、またはISO 527シリーズの規格(プラスチック・複合材料用)に従います)。

引張強度は、最大達成引張力Fmと試験開始時の試験片断面積から計算されます。
引張強さ Rm= 最大引張力 Fm / 試験片断面積 S0

引張強さは MPa (メガパスカル) または N/mm² で指定されます。

応力-ひずみダイアグラム(応力-ひずみ曲線)では、試験片の引張応力は、引張試験中におけるGLの相対的な変化に対してプロットされます。

この曲線を使用して、試験する材料のさまざまな特性値を決定できます;例えば、弾性挙動や引張強度。 応力-ひずみ図では、引張強度は、引張応力を新たに増加となった後に、引張試験で到達した最大応力値です。

異なる材料の引張強さ

右側の画像は、さまざまな材料の例を、応力-ひずみ図の多様な曲線と引張強さRmで示しています。

さまざまなレベルの材料硬化による引張強さ

顕著な降伏点を持つ金属材料の場合、最大引張力は、上降伏強さ後の最も高い到達力として定義されます。 降伏強度を超えた後の最大引張力も、弱く加工硬化された材料の降伏点を下回ることがあるため、この場合の引張強度は、上限耐力の値よりも低くなります。

右の応力ひずみ曲線の画像は、降伏点後の加工硬化レベルが高い(1)と加工硬化レベルが低い(2)曲線を示しています。

一方、降伏点とその後の応力があるプラスチックの場合、引張強さは降伏点での応力に対応します。

強度特性の評価のための追加の特性値

強度特性の評価では、引張強さに加えて、降伏点の上限および下限、破断強さまたは引裂強さが測定されます。

降伏点は一般に、弾性変形から塑性変形への移行時の応力として定義されます。これは、弾性限界、上下降伏強さ(引張試験)、圧縮降伏強さ(圧縮試験)、曲げ降伏強さ(曲げ試験)またはねじり降伏強さ(ねじり試験)の総称です。

一方で、オフセット降伏点は特定の残留または全伸びを含む応力です。これは、弾性から塑性への連続的な移行を示すために金属材料ではよく使われます。

降伏点(降伏応力)という用語は、レオロジーで一般的に使用され、材料が流れ始める応力値を表します(特にプラスチックの場合)。フローは降伏点を超えると、塑性、つまり不可逆的な材料の変形が発生するという点が特徴です。

多くの材料において、最大応力Fmに達した後、応力は、伸びが増加するにつれて、試験片が破断するまで減少します。原断面に対する破断時の力は、破断強度または引裂強度.とも呼ばれます。これはプラスチックにとって特に重要なパラメーターです。降伏点のないもろい金属材料、エラストマー、および強靭なプラスチックの場合、引裂強さは一般に引張強さに相当します。

金属材料の引張強さにおけるデータの例

金属材料の引張強さ - 数値例
材料名 材料 No. 旧識別番号等 Rm Rp0.2
S235JR 1.0037 St37-2 360 235
S275JR 1.0044 St44-2 430 275
S355J2G3 1.0570 St52 -3N 510 355
C22E 1.1151 Ck22 500 340
28Mn6 1.1170 28Mn6 800 590
C60E 1.1221 850 580
X20Cr13 1.4021 750 550
X17CrNi16-2 1.4057 750 550
X5CrNi18-10 1.4301 V2A 520 210
X2CrNiMo17-12-2 1.4404 V4A 520 220
X2CrNiMoN17-13-3 1.4429 580 295
30CrNiMo8 1.6580 1250 1050
34CrMo4 1.7220 34CrMo4 1,000 800
42CrMo4 1.7225 1100 900
S420N 1.8902 StE420 520 420

引張強さ決定のための試験機

引張試験に関する追加インフォメーション

降伏点
引張試験では、降伏点は材料に永久塑性変形が発生しない応力として決定されます。
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引張試験
引張試験は、引張荷重下での強度と変形挙動を特徴付けるために実施されます。
行先 引張試験
引張試験 ISO 6892-1
ISO 6892-1に準拠した室温での金属引張試験の概要
行先 引張試験 ISO 6892-1
金属引張試験ASTM E8
ASTM E8/E8Mは、室温下における金属の一軸引張試験と、オフセット耐力、降伏強さ、降伏伸び、引張強さ、破断時ひずみ、絞りなどの特性値の決定について記載しています。
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引張試験 ISO 527
ISO 527 -1, ISO 527 -2, ASTM D638
ISO 527-1, ISO 527-2のプラスチック引張試験では、引張応力、ひずみ、引張弾性率、降伏点、破断点、ポアソン比などの重要な機械的特性が得られます。
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ASTM D638 引張特性
ASTM D638のプラスチック引張試験では、引張応力、ひずみ、引張弾性率、降伏点、破断点、ポアソン比などの重要な機械的特性が得られます。このプロセスで、成形品またはコンポーネントの規定された領域から採取された試験片の重要な機械的特性が決定されます。
行先 ASTM D638 引張特性

引張強さに関するよくある質問

引張強さとは、材料が永久変形または破壊が起こる前に耐えられる最大引張応力のことを指します。したがって、引張強さは材料の強度特性を評価するための重要な材料特性値です。材料の引張強さが高いほど、引張力に対してより抵抗力があると言えます。

引張強さは通常、メガパスカル(Mpa)または平方ミリメートル当たりのニュートン(N/mm²)で測定されます。これは、材料を伸ばすまたは引き裂くために必要な単位面積あたりの力を示します。

引張強さは、最大の引張力Fmと試験開始時の試験片断面積S0から以下のように計算されます:
引張強さ Rm = 最大引張荷重 Fm / 試験片断面積S0

引張強さはMPa(メガパスカル)かN/mm² の単位で表されます。

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