Trdnost popuščanja Re in odmik popuščanja Rp 0,2

Q: Kaj opisuje točko popuščanja?

Pogosto je mogoče določiti tako zgornjo trdnost popuščanja ReH kot spodnjo vrednost trdnosti popuščanja ReL. Zgornja meja popuščanja označuje napetost, do katere v materialu pod natezno obremenitvijo ne pride do trajne plastične deformacije. Material se sicer deformira, vendar se po umiku natezne napetosti vrne v prvotno obliko. Če je zgornja meja popuščanja presežena, se začne plastična ali trajna deformacija; pri nateznih preskusih je vzorec nepovratno podolgovat. Vrednosti trdnosti popuščanja Re in natezne trdnosti Rm se lahko uporabijo za izračun razmerja med trdnostjo popuščanja: Re / Rm Razmerje med trdnostjo popuščanja je mera utrjevanja do natezne trdnosti. Razmerje trdnosti popuščanja tako kaže, kolikšna meja nateznih napetosti je na voljo v konstrukciji, dokler se materialna okvara jasno ne začne. Pogosto točka popuščanja materialov ni izrazita, zato je pri nateznem preskusu ni mogoče jasno določiti. V teh primerih se določi odmik popuščanja. Praviloma se odmik popuščanja določi pri 0,2% plastičnem raztezku, torej oznaka karakteristične vrednosti z Rp 0,2.

Q: Kakšna je najmanjša trdnost popuščanja?

Minimalna trdnost popuščanja je na eni strani vrednost najmanjše trdnosti popuščanja, ki je stabilno dosežena ali presežena za določen material z ustrezno toplotno obdelavo. Po drugi strani pa gre za največjo vrednost natezne napetosti, ki jo je treba vzeti za podlago pri načrtovanju komponent in nosilnih konstrukcij, da se lahko varno izognemo trajnim deformacijam pri predvideni uporabi komponent in nosilnih struktur. Za dobavitelja materiala torej minimalna trdnost popuščanja postane minimalna vrednost, ki jo je treba doseči, za uporabnika materiala pa največjo vrednost, ki je med načrtovanjem ne smete preseči.

Q: Kaj je odmik popuščanja Rp0,2?

Odmik popuščanja Rp0,2 je natezna napetost pri enoosnem nateznem preskusu, pri kateri plastični raztezek ustreza 0,2 % merilne dolžine ekstenziometra. Glede na začetno dolžino se je vzorec v plastičnem območju podaljšal za 0,2 %. Hladno valjani ali hladno oblikovani materiali nimajo izrazite točke popuščanja. Za te materiale je običajno določen in specificiran odmik popuščanja 0,2 % (Rp0,2). Ta 0,2 % odmik popuščanja je vedno mogoče jasno določiti iz diagrama napetosti in deformacije (kar ni vedno v primeru zgornje točka popuščanja).

Zgornja in spodnja trdnost popuščanja

Trdnost popuščanja R_e je značilna vrednost materiala in se določi z nateznim preskusom (npr. serija standardov ISO 6892 za kovinske materiale ali serija standardov ISO 527 za plastiko in kompozite). Trdnost popuščanja R_e označuje napetost med nateznim preiskusom, do katere se material lahko elastično deformira. Trdnost popuščanja je določena v MPa (megapascal) ali N/mm².

Kaj je trdnost popuščanja? Zgornja trdnost popuščanja Spodnja trdnost popuščanja Minimalna trdnost popuščanja Odmik popuščanja Preskusni stroji Natezno preskušanje Natezna trdnost

Kaj opisuje točko popuščanja?

Pogosto je mogoče določiti tako zgornjo trdnost popuščanja R_eH kot spodnjo vrednost trdnosti popuščanja R_eL.

Zgornja meja popuščanja označuje napetost, do katere v materialu pod natezno obremenitvijo ne pride do trajne plastične deformacije. Material se sicer deformira, vendar se po umiku natezne napetosti vrne v prvotno obliko. Če je zgornja meja popuščanja presežena, se začne plastična ali trajna deformacija; pri nateznih preskusih je vzorec nepovratno podolgovat.

Vrednosti trdnosti popuščanja R_e in natezne trdnosti Rm se lahko uporabijo za izračun razmerja med trdnostjo popuščanja:
R_e / R_m

Razmerje med trdnostjo popuščanja je mera utrjevanja do natezne trdnosti. Razmerje trdnosti popuščanja tako kaže, kolikšna meja nateznih napetosti je na voljo v konstrukciji, dokler se materialna okvara jasno ne začne.

Pogosto točka popuščanja materialov ni izrazita, zato je pri nateznem preskusu ni mogoče jasno določiti. V teh primerih se določi odmik popuščanja. Praviloma se odmik popuščanja določi pri 0,2% plastičnem raztezku, torej oznaka karakteristične vrednosti z R_{p 0,2}.

Meja popuščanja Re na krivulji napetosti deformacije

Zgornja točka popuščanja ReH

Najvišja vrednost napetosti pred njenim prvim pomembnim padcem je označena kot zgornja trdnost popuščanja R_eH. Na tej točki je material podvržen plastični deformaciji. Če je trdnost popuščanja zelo izrazita, material začne teči, pri čemer se napetost nekoliko zmanjša, raztezek pa še naprej narašča. Najnižja natezna napetost med pretokom ustreza spodnji trdnosti popuščanja R_eL. Ta učinek se pojavi izključno na jeklu z malo ali nič zlitine.

Zgornja trdnost popuščanja je največja natezna napetost pred pretokom in je opredeljena s kovinskim nateznim standardom ISO 6892-1, kot sledi: Po doseganju največje napetosti je treba zmanjšati napetost za najmanj 0,5% in nato pretok za najmanj 0,05%, ne da bi natezna napetost ponovno presegla zgornjo trdnostjo popuščanja.

Izračun zgornje točke popuščanja

Zgornja trdnost popuščanja R_eH se izračuna z uporabo krivulje napetosti in deformacije iz nateznega preskusa:

Zgornja trdnost popuščanja R_eH = največja sila pri zgornji trdnosti popuščanja F_eH / začetni presek vzorca S₀

Spodnja točka popuščanja ReL

Spodnja trdnost popuščanja R_eL je najnižja vrednost napetosti v območju tečnosti materiala, ki sledi zgornji trdnosti popuščanja R_eH, pri čemer se pojavljanja prehodnih nihanj (npr. zaradi spremembe sile) morda ne bodo upoštevala.

V primeru, da zgornja trdnost popuščanja ni prepoznana (zmanjšanje sile je manjše od 0,5%) ali popuščanje nastopi pri dokaj konstantni sili v večjem obsegu, se ta vrednost napetosti praviloma imenuje samo trdnost popuščanja R_e.

Izračun spodnje točke popuščanja

Spodnja trdnost popuščanja R_eL se določi z uporabo krivulje napetosti in deformacije iz nateznega preskusa:

Spodnja trdnost popuščanja R_eL = sila pri spodnji trdnosti popuščanja F_eL / začetni presek vzorca S₀

Kakšna je najmanjša trdnost popuščanja?

Minimalna trdnost popuščanja je na eni strani vrednost najmanjše trdnosti popuščanja, ki je stabilno dosežena ali presežena za določen material z ustrezno toplotno obdelavo. Po drugi strani pa gre za največjo vrednost natezne napetosti, ki jo je treba vzeti za podlago pri načrtovanju komponent in nosilnih konstrukcij, da se lahko varno izognemo trajnim deformacijam pri predvideni uporabi komponent in nosilnih struktur.

Za dobavitelja materiala torej minimalna trdnost popuščanja postane minimalna vrednost, ki jo je treba doseči, za uporabnika materiala pa največjo vrednost, ki je med načrtovanjem ne smete preseči.

Kako točka popuščanja velja za jeklo?

Točka popuščanja označuje konec elastičnega obnašanja materiala in začetek vedenja plastike. To pomeni, da je material, če je točka popuščanja presežena, nepovratno ali z drugimi besedami trajno plastično deformiran.

Sestavnih delov in konstrukcij praviloma ni več mogoče varno uporabljati, če je točka popuščanja presežena celo lokalno ali delno.

Odmik popuščanja

Odmik popuščanja je poljubna točka na krivulji napetost-deformacija. Uporablja se predvsem za materiale, ki nimajo izrazite meje popuščanja. Pri neprekinjenem prehodu med elastičnim in plastičnim območjem materiala meje popuščanja ni mogoče jasno definirati. Pogosto se uporablja 0,2-odstotni odmik popuščanja.

Kaj je odmik popuščanja Rp0,2?

Odmik popuščanja _Rp0,2 je natezna napetost pri enoosnem nateznem preskusu, pri kateri plastični raztezek ustreza 0,2 % merilne dolžine ekstenziometra. Glede na začetno dolžino se je vzorec v plastičnem območju podaljšal za 0,2 %.

Hladno valjani ali hladno oblikovani materiali nimajo izrazite točke popuščanja. Za te materiale je običajno določen in specificiran odmik popuščanja 0,2 % (R_p0,2). Ta 0,2 % odmik popuščanja je vedno mogoče jasno določiti iz diagrama napetosti in deformacije (kar ni vedno v primeru zgornje točka popuščanja).