Zatezna čvrstoća Rm
Zatezna čvrstoća Rm (takođe čvrstoća na kidanje) je karakteristična vrednost materijala za procenu ponašanja čvrstoće. Zatezna čvrstoća je maksimalno mehaničko zatezno naprezanje kojim se uzorak može opteretiti. Ako je zatezna čvrstoća prekoračena, materijal propada: apsorpcija sila se smanjuje sve dok se uzorak materijala na kraju ne pocepa. Međutim, materijal se podvrgava plastičnoj deformaciji (zaostatku) pre nego što postigne stvarnu vrednost zatezne čvrstoće.
Obračun Različiti materijali Nivoi očvršćavanja Dodatne karakteristične vrednosti Primeri Mašine za ispitivanje Ispitivanje zatezanja Tačka popuštanja
Kako se izračunava zatezna čvrstoća?
Zatezna čvrstoća Rm se određuje ispitivanjem zatezanja (npr. u skladu sa serijom standarda ISO 6892 (za metalne materijale), ili serijom standarda ISO 527 (za plastiku i kompozite)).
Zatezna čvrstoća se izračunava iz maksimalne postignute zatezne sile Fm i površine poprečnog preseka uzorka na početku ispitivanja:
Zatezna čvrstoća Rm = maksimalna zatezna sila Fm / površina poprečnog preseka uzorka S0
Zatezna čvrstoća je navedena u MPa (megapaskalu) ili N/mm².
U dijagramu napon-deformacija (takođe kriva napon-deformacija), zatezni napon uzorka je prikazan preko njegove relativne promene dužine u ispitivanju zatezanja.
Ova kriva se može koristiti za određivanje različitih karakterističnih vrednosti za materijal koji se ispituje; na primer, elastično ponašanje ili zatezna čvrstoća. U dijagramu napon-deformacija, zatezna čvrstoća je maksimalna vrednost naprezanja postignuta u ispitivanju zatezanja nakon ponovnog povećanja zateznog napona.
Zatezna čvrstoća sa različitim kaljenjem materijala
Za metalne materijale sa izraženom tačkom popuštanja , maksimalna zatezna sila se definiše kao najveća dostignuta sila posle gornje čvrstoće popuštanja. Maksimalna zatezna sila nakon prekoračenja granice popuštanja takođe može ležati ispod granice popuštanja za slabo kaljene materijale, pa je zatezna čvrstoća u ovom slučaju niža od vrednosti za gornju tačku popuštanja.
Slika krive deformacije naprezanja na desnoj strani pokazuje krivu sa visokim stepenom očvršćavanja (1) i sa veoma niskim stepenom očvršćavanja (2) nakon tačke popuštanja.
Za plastiku sa tačkom popuštanja i naknadnim naponom, s druge strane, zatezna čvrstoća odgovara naponu na tački popuštanja.
Dodatne karakteristične vrednosti za ocenu svojstava čvrstoće
Za procenu svojstava čvrstoće pored zatezne čvrstoće određuju se gornja i donja tačka popuštanja, kao i čvrstoća na lomljenje ili kidanje.
Tačka popuštanja se generalno definiše kao napon na prelazu sa elastične na plastičnu deformaciju. To je generički termin za granicu elastičnosti, gornju i donju granicu tečenja (ispitivanje zatezanja), čvrstoću pri sabijanju (ispitivanje sabijanja), čvrstoću pri savijanju (ispitivanje savijanjem) ili granicu tečenja pri torziji (ispitivanje torzije).
S druge strane, ofset tačke popuštanja su naponi koji već uključuju određeno zaostalo ili ukupno izduženje. Koriste se sa metalnim materijalima da obeleže kontinuirani prelaz sa elastičnog na plastični opseg.
Termin tačka popuštanja (takođe nazvan napon tečenja) se obično koristi u reologiji i opisuje vrednost napona od koje materijal počinje da teče (posebno za plastiku). Protok se karakteriše plastičnom, ili nepovratnom, deformacijom materijala kada se prekorači tačka popuštanja.
Za mnoge materijale, nakon što je dostignuta maksimalna sila Fm, sila, a time i nominalni zatezni napon opadaju sa povećanjem izduženja, sve dok se uzorak ne slomi ili pocepa. Prekidna sila koja se odnosi na početnu površinu poprečnog preseka naziva se i čvrstoća loma ili čvrstoća kidanja. To je važan parametar posebno za plastiku. U slučaju krhkih metalnih materijala, elastomera i čvrste plastike bez tačke popuštanja, čvrstoća na kidanje uglavnom odgovara zateznoj čvrstoći.
Primeri vrednosti zatezne čvrstoće metalnih materijala
| Ime materijala | Materijal br. | Stara oznaka | 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 | 1000 | 800 |
| 42CrMo4 | 1,7225 | 1100 | 900 | |
| S420N | 1,8902 | StE420 | 520 | 420 |
Često postavljana pitanja o zateznoj čvrstoći
Zatezna čvrstoća se odnosi na maksimalni zatezni napon koji materijal može da izdrži pre nego što dođe do trajne deformacije ili loma. Zatezna čvrstoća je stoga važna karakteristična vrednost materijala za procenu ponašanja čvrstoće materijala. Što je veća zatezna čvrstoća materijala, to je otporniji na zatezne sile.
Zatezna čvrstoća se obično meri u megapaskalima (Mpa) ili njutnima po kvadratnom milimetru (N/mm²). Pokazuje kolika je sila po jedinici površine potrebna za rastezanje ili kidanje materijala.
Zatezna čvrstoća se izračunava iz maksimalne postignute zatezne sile Fm i površine poprečnog preseka uzorka na početku ispitivanja:
Zatezna čvrstoća Rm = maksimalna zatezna sila Fm / površina poprečnog preseka uzorka S0
Zatezna čvrstoća je navedena u MPa (megapaskalu) ili N/mm².
