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引張強さ

引張強さとは?

引張強さ Rm(引き裂き強度も含む)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、材料は破断します: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。

引張強度Rmは、引張試験で決定されます(例えば、ISO 6892シリーズの規格(金属材料の場合)、またはISO 527シリーズの規格(プラスチックおよび複合材料の場合)に準拠)。 
これは、最大引張力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。 

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

右の画像は、応力-ひずみ図のさまざまな曲線と引張強度Rmを持つさまざまな材料の例を示しています。

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、降伏点とそれに続く応力があるプラスチックの場合、引張強度は降伏点の応力に相当します。

強度特性の評価のための追加の特性値

強度特性の評価のために、引張強度に加えて、上下の降伏点、ならびに破断強度または引裂強度が決定されます。

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を表すために使用されます。これは、弾性限界、上下方降伏強さ(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。

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)。流れは、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

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。
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引張試験 ISO 6892-1

金属引張試験の内容、ISO 6892及びASTM E8。
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引張試験

ISO 527 -1, ISO 527 -2, ASTM D638
プラスチック成形コンパウンドの引張試験:ISO 527-1/-2 及び ASTM D638:引張応力、ひずみ、引張弾性率、降伏点、破断点、ポアソン比の測定が試験と必要な製品ポートフォリオの目的です。
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引張強さ決定のための試験機

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