Viden

-Flydeevne-

Når den eksterne kraft overstiger materialets elasticitetsgrænse, vil materialet undergå plastisk deformation, dvs. at materialet efter aflastning bevarer en vis restdeformation. Når den eksterne kraft fortsætter med at stige til en vis værdi, opstår der et fænomen, hvor prøven fortsætter med at forlænges, selvom den eksterne kraft ikke stiger eller endda falder. Dette manifesterer sig på spændings-tøjningskurven som et plateau eller savtakformede toppe og dale, og dette fænomen kaldes flydespændingsfænomenet. Kraften i plateaufasen er flydespændingen. Kraften før det første fald, hvor prøven giver efter, kaldes den øvre flydespænding, og den minimale kraft i flydespændingen uden hensyntagen til den øjeblikkelige effekt kaldes den nedre flydespænding. De tilsvarende styrker er flydespænding, øvre flydespænding og nedre flydespænding.

 

-Bestemmelse af flydespænding-

For metalliske materialer uden et tydeligt flydningsfænomen bør den specificerede ikke-proportionelle forlængelsesstyrke eller den specificerede resterende forlængelsesspænding måles. For metalliske materialer med et tydeligt flydningsfænomen kan flydningsstyrken, den øvre flydningsstyrke og den nedre flydningsstyrke måles. Generelt bestemmes kun den nedre flydningsstyrke.

 

Der er generelt to metoder til at bestemme den øvre og nedre flydespænding: den grafiske metode og pointermetoden.

 

1. Grafisk metode

Under testen anvendes en automatisk registreringsenhed til at plotte grafen for kraft-hovedforskydning. Kraftakseskalaen skal være således, at hver mm repræsenterer en spænding, der generelt er mindre end 10 N/mm², og kurven skal plottes mindst til slutningen af ​​flydestadiet. På kurven bestemmes den konstante kraft Fe ved flydeplateauet, den maksimale kraft Feh før det første kraftfald i flydestadiet eller den minimale kraft Fel, der ikke påvirkes af den indledende øjeblikkelige effekt.

 

Flydespænding, øvre flydespænding og nedre flydespænding kan beregnes ved hjælp af følgende formler:

Formel for beregning af flydespænding: Re = Fe / So, hvor Fe er den konstante kraft ved flydespænding.

Formel for beregning af øvre flydespænding: Reh = Feh / So, hvor Feh er den maksimale kraft før det første kraftfald i flydespændingsfasen.

Formel for beregning af nedre flydespænding: Rel = Fel / So, hvor Fel er den minimale kraft, der er mindre end den indledende øjeblikkelige effekt.

 

2. Pointermetode

Under testen svarer den konstante kraft, hvor viseren på målekraftskiven først stopper med at bevæge sig, den maksimale kraft, før viseren først roterer tilbage, eller den minimale kraft, der er mindre end den indledende øjeblikkelige effekt, henholdsvis til flydespændingen, den øvre flydespænding og den nedre flydespænding.

 

-Bestemmelse af øvre og nedre flydespændinger-

 

Den første spidsspænding før flydespænding bedømmes som den øvre flydespænding, uanset størrelsen af ​​den efterfølgende spidsspænding.

 

Hvis der forekommer to eller flere minimumspændingsværdier i flydespændingsfasen, skal den første minimumspændingsværdi kasseres, og den mindste af de resterende minimumspændingsværdier skal tages som den laveste flydespænding. Hvis der kun findes én minimumspændingsværdi, skal den tages som den laveste flydespænding.

 

Hvis der opstår et plateau i flydefasen, bestemmes spændingen ved plateauet som den laveste flydespænding. Hvis der opstår flere plateauer, og spændingen ved sidstnævnte er højere end ved førstnævnte, tages spændingen ved det første plateau som den laveste flydespænding.

 

Den nedre flydespænding skal være lavere end den øvre flydespænding.

 

- Betydningen af ​​flydespænding -

I traditionelle styrkeberegningsmetoder anvendes flydespændingen som standard for plastmaterialer, og den tilladelige spænding [σ] defineres som σys / n, hvor sikkerhedsfaktoren n generelt er sat til 2 eller højere. For sprøde materialer anvendes trækstyrken som standard, og den tilladelige spænding [σ] defineres som σb / n, hvor sikkerhedsfaktoren n typisk er sat til 6.

 

Flydespænding har ikke kun direkte praktisk betydning, men fungerer også som et groft mål for visse mekaniske egenskaber og teknologiske egenskaber ved materialer inden for ingeniørvidenskab. For eksempel gør en stigning i et materiales flydespænding det mere modtageligt for spændingskorrosion og hydrogenforsprødning; omvendt indikerer en lavere flydespænding bedre koldbearbejdningsformbarhed og svejsbarhed osv. Derfor er flydespænding en uundværlig og afgørende indikator blandt materialeegenskaber.

 

- Faktorer der påvirker flydespændingen -

De iboende faktorer, der påvirker flydespændingen, omfatter: binding, mikrostruktur, struktur og atomar natur. En sammenligning af flydespændingen for metaller med flydespændingen for keramik og polymerer afslører, at bindingstypen er fundamental. Fra et mikrostruktur- og strukturperspektiv er der fire forstærkningsmekanismer, der påvirker flydespændingen for metalliske materialer, nemlig faststofforstærkning, deformationshærdning, udfældningsforstærkning og dispersionsforstærkning, samt korngrænse- og underkornsforstærkning. Blandt disse er udfældningsforstærkning og kornforfining de mest almindeligt anvendte metoder i industrielle legeringer til at forbedre materialers flydespænding. Blandt disse forstærkningsmekanismer øger de tre første ikke kun styrken, men reducerer også materialets plasticitet. Kun kornforfining og underkornsforstærkning kan forbedre både styrke og plasticitet.

 

De eksterne faktorer, der påvirker flydespændingen, omfatter: temperatur, tøjningshastighed og spændingstilstand. Når temperaturen falder, og tøjningshastigheden stiger, stiger materialets flydespænding. Især for kropscentrerede kubiske metaller er de særligt følsomme over for temperatur og tøjningshastighed, hvilket fører til lavtemperatursprødhed af stål. Indflydelsen af ​​spændingstilstanden er også betydelig. Selvom flydespændingen er en væsentlig indikator, der afspejler materialers iboende egenskaber, varierer flydespændingsværdien med forskellige spændingstilstande. Den flydespænding for materialer, vi normalt refererer til, betyder generelt flydespændingen under enakset spænding.

 

Hvis du har spørgsmål, ønsker, behov for udvikling af nye dele til støbegods og stempelgods, eller ønsker at forbedre din forsyningskæde, er du velkommen til at kontakte os på info@castings-forging.com