Resistencia a la tracción

Resistencia a la tracción

La resistencia a la tracción es el valor crítico de la transición del metal de la deformación plástica uniforme a la deformación plástica concentrada local, y también la capacidad máxima de carga del metal en condiciones de tracción estática. La resistencia a la tracción es la resistencia que caracteriza la máxima deformación plástica uniforme de un material. Antes de que la probeta de tracción se someta a la tensión de tracción máxima, la deformación es uniforme, pero más allá de eso, el metal comienza a sufrir un fenómeno de estrechamiento, es decir, una deformación concentrada; para ningún material frágil uniformemente deformable (o muy pequeño) uniformemente deformable plásticamente, que refleja la resistencia a la fractura del material.

Durante el proceso de tracción de la muestra, después de que el material entra en la etapa de refuerzo después de la etapa de fluencia, la fuerza máxima (Fb) que sufre el material cuando se rompe se reduce significativamente con el tamaño de la sección transversal, dividido por el área de la sección transversal original (So) de la muestra. La tensión (σ) se denomina resistencia a la tracción o límite de resistencia (σb) y la unidad es N/(MPa). Representa la mayor capacidad de los materiales metálicos para resistir daños bajo la acción de fuerzas de tracción.

La fórmula es:

σ=Fb/So

Donde: Fb - la fuerza máxima sostenida cuando se rompe la muestra, N (Newtons); Entonces, el área de la sección transversal original de la muestra, mm2.

La resistencia a la tracción (Rm) se refiere al material sometido a la tensión máxima antes de romperse. Cuando el acero cede hasta cierto punto, su resistencia a la deformación aumenta nuevamente debido a la reorganización de los granos internos. En este momento, aunque la deformación se desarrolla rápidamente, solo puede aumentar con el aumento de la tensión hasta que la tensión alcanza un valor máximo. Desde entonces, la capacidad del acero para resistir la deformación se ha reducido significativamente y se ha producido una gran deformación plástica en el punto más débil. Aquí, la sección transversal de la muestra se encoge rápidamente y se produce un estrechamiento hasta que se rompe. El valor máximo de tensión antes de que el acero se rompa y se rompa se denomina límite de resistencia o resistencia a la tracción.

Unidad: N/ (kg de fuerza por unidad de área)

El método común para medir la resistencia a la tracción en China es utilizar una máquina de prueba de materiales universal para medir la resistencia a la tracción / compresión del material.

Para materiales frágiles y materiales plásticos con cuello no formado, la carga de tracción más alta es la carga de rotura, por lo que su resistencia a la tracción también representa resistencia a la fractura. Para un material plástico con cuello, su resistencia a la tracción representa la resistencia a la deformación uniforme máxima y también indica la capacidad de carga final del material en condiciones de tensión estática. Para cables de acero y otras piezas, la resistencia a la tracción es un indicador de rendimiento más significativo. La resistencia a la tracción se mide fácilmente y su reproducibilidad es buena. Tiene cierta relación con otras propiedades mecánicas como el límite de fatiga y la dureza. Por lo tanto, también se utiliza como una de las propiedades mecánicas generales de los materiales para evaluar la calidad del producto y las especificaciones del proceso.

Fenómeno y significado del necking

El estrechamiento es un fenómeno especial en el que la deformación de un material metálico dúctil se concentra en un área local durante una prueba de tracción.

Es el resultado de una combinación de endurecimiento por deformación (factores físicos) y reducción de la sección transversal (factores geométricos). La deformación plástica es uniforme antes del punto máximo b de la curva de fuerza de tracción-alargamiento (extensión) de la muestra de metal, porque el endurecimiento por deformación del material aumenta la capacidad portante de la muestra y puede compensar la capacidad portante de la muestra debido a la reducción de la sección transversal de la muestra. rechazar. Después del punto b, debido a que el endurecimiento por deformación no se mantiene al día con el desarrollo de la deformación plástica, la deformación se concentra en el área local de la muestra para causar cuellos. Df>0 antes del punto m; Df

La importancia práctica de la resistencia a la tracción

1) σb marca la capacidad portante real de los materiales metálicos dúctiles, pero esta capacidad portante se limita a la condición de carga uniaxial de las muestras lisas, y la σb de los materiales dúctiles no se puede usar como parámetro de diseño porque la deformación correspondiente a σb está lejos de usarse realmente. Lo que queremos lograr en Si el material está sujeto a un estado de tensión complejo, σb no representa la resistencia útil real del material. Dado que σb representa la capacidad de carga máxima de la máquina real en condiciones de tensión estática, y σb es fácil de medir y tiene una buena reproducibilidad, es una de las propiedades mecánicas importantes de los materiales metálicos de ingeniería. Es ampliamente utilizado como especificación de producto o índice de control de calidad.

2) Para materiales metálicos quebradizos, una vez que la fuerza de tracción alcanza su valor máximo, el material se romperá rápidamente, por lo que σb es la resistencia a la fractura del material quebradizo. Para el diseño del producto, la tensión permitida se basa en σb.

3) El nivel de σ depende del límite elástico y del índice de endurecimiento por deformación. A un límite elástico dado, cuanto mayor sea el índice de endurecimiento por deformación, mayor será el σb.

4) Existe una cierta relación empírica entre la resistencia a la tracción σb y la dureza Brinell HBW y el límite de fatiga.

Resistencia a la tracción de la película de tracción

La relación entre la carga máxima que la película puede soportar bajo la acción de la fuerza de tracción pura sin romperse, y el ancho de la película estirada, generalmente se expresa en N / 3 cm. Se divide en resistencia a la tracción de urdimbre y trama.

Resistencia a la tracción por deformación: Resistencia a la tracción cuando se estira a lo largo de la dirección meridional del material de la película.

Resistencia a la tracción de la trama: Resistencia a la tracción cuando se estira en la dirección de la trama de la película.

Resistencia a la tracción del hormigón

La resistencia máxima del hormigón bajo tensión de tracción es mucho menor que la resistencia a la compresión del hormigón, solo 1/17 ~ 1/8 de la resistencia a la compresión cúbica. Cada factor que afecta la resistencia a la compresión también tiene un efecto correspondiente en la resistencia a la tracción. Sin embargo, diferentes factores tienen diferentes efectos sobre la resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción. Por ejemplo, cuando se aumenta la cantidad de cemento, la resistencia a la compresión se puede aumentar más y la resistencia a la tracción se puede aumentar menos. El hormigón hecho de piedra triturada tiene una mayor resistencia a la tracción que los guijarros, mientras que el efecto de la forma del agregado sobre la resistencia a la compresión es relativamente pequeño. Los métodos utilizados para determinar la resistencia a la tracción del hormigón varían de un país a otro. En China, el método de tensión directa utilizado en los últimos años se ha caracterizado por una muestra prismática de 150 mm x 150 mm x 550 mm fundida a partir de un molde de acero. Se utiliza una barra de refuerzo nervada de centrado de 125 mm (6 mm de diámetro) para aplicar la tensión axial. Las probetas de tracción del centro axial no se centran fácilmente y tienden a tener tensión excéntrica. Por lo tanto, las pruebas de grietas se han utilizado para determinar la resistencia a la tracción del hormigón en el país y en el extranjero.

Resistencia a la tracción de la roca

La resistencia a la tracción de una roca es la fuerza de tracción máxima por unidad de área que puede soportar una muestra de roca cuando se somete a tensión de tracción axial.

Dado que la roca es un medio con muchas microfisuras, el procesamiento de las muestras de roca y la variabilidad del entorno experimental durante la prueba de resistencia a la tracción hacen que los resultados de las pruebas no sean ideales, y a menudo ocurren algunos fenómenos inesperados. Hay una gran desviación en la resistencia a la tracción real. Existe una gran desviación entre el valor experimental y la resistencia a la tracción real. La gente ha realizado muchas investigaciones sobre sus métodos de prueba y ha propuesto varias formas de obtener valores de resistencia a la tracción. A continuación se describen cuatro métodos de prueba de resistencia a la tracción de rocas: método de tensión directa, método de flexión, método de división, método de prueba de carga puntual.

Máquina de ensayo de tracción

Máquina de ensayos universal controlada por microordenadorIntegra control servoautomático electrohidráulico, medición automática, adquisición de datos, visualización de pantalla y procesamiento de resultados de pruebas. La máquina de ensayos universal está equipada con una unidad principal montada en un cilindro como plataforma, equipada con una bomba de aceite de precisión y una servoválvula electrohidráulica y un servo de PC. El controlador realiza un control de circuito cerrado multicanal y completa las funciones de control automático y medición automática del proceso de prueba. La máquina de prueba de tracción tiene las características de buen profesionalismo, alta confiabilidad, actualización simple, etc., y se puede desarrollar junto con el desarrollo de la tecnología de control de la máquina de prueba y los estándares de prueba. Los cambios continúan mejorando.

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