MG!37

możliwe tylko wtedy, gdyby przekroje użytych próbek były jednakowe. Z tego względu dokonuje się zmiany współrzędnych na R = /(e), gdzie: R = F/S_Q jest naprężeniem umownym w próbce, odniesionym do przekroju początkowego, e = AZ,/jL₀ — wydłużeniem względnym długości pomiarowej. Na rys. 2.4 przedstawiono typowe wykresy rozciągania dla materiałów z wyraźną granicą plastyczności, np. dla stali niskowęglowych (rys. 2.4a, b) i dla materiałów bez tej granicy, np. dla stopów aluminium, stali wysokostopowych (rys. 2.4c).

Na wykresach wyróżniono kilka punktów charakterystycznych, zwanych granicami:

1. Granica proporcjonalności — R_H

Jest to granica nie objęta Polską Normą, ale tradycyjnie przyjmowana w rozważaniach teoretycznych jako granica stosowalności prawa Hooke’a. Przyjmuje się, że jest to granica, dla której przyrostom wydłużenia jednostkowego Ae odpowiadają proporcjonalne przyrosty naprężeń AR, czyli

(2.3)

—— = E = const. Ac

Oznacza to, że wykres rozciągania jest do momentu osiągnięcia granicy proporcjonalności linią prostą. Wartość granicy proporcjonalności zależy więc od dokładności pomiaru i stwierdzenia, kiedy wykres rozciągania przestaje być linią prostą. Wartość ta jest więc z natury rzeczy wartością umowną. Wprowadzony wyżej współczynnik E charakteryzuje właściwości sprężyste materiału i jest nazywany modułem sprężystości podłużnej Younga.

2. Umowna granica sprężystości — Rq ₀₅

Ze względu na praktyczną potrzebę określania momentu zakrzywienia się wykresu rozciągania, chociaż w normie nie sprecyzowano pojęcia granicy proporcjonalności, wprowadzono pojęcie naprężeń granicznych przy umownych wydłużeniach trwałych. Naprężenia te oblicza .się z ogólnego wzoru

U

(2.4)

gdzie:

F_x — siła obciążająca wywołująca określone, umowne wydłużenia trwałe x długości pomiarowej próbki.

W ten sposób wprowadza się umowną granicę sprężystości J?₀₀₅ jako takie naprężenie rozciągające, które wywołuje w próbce wydłużenie trwałe x = 0,05%. Granica ta jest wyznaczana dla wszystkich materiałów w ścisłej próbie rozciągania. Sposób jej wyznaczenia będzie opisany w punkcie 2.1.3.

3. Wyraźna granica plastyczności — R_e

Jest to naprężenie, po osiągnięciu którego następuje wyraźny wzrost wydłużenia rozciąganej próbki bez wzrostu lub nawet przy spadku obciążenia. Oblicza się ją ze wzoru

(2.5)

Dla materiałów o wykresie jak na rys. 2.4a, siłę F odczytuje się bezpośrednio z siłomierza. Wykonując próbę rozciągania na próbkach polerowanych można łatwo zauważyć, że błyszcząca powierzchnia metalu staje się matowa w wyniku zbliżania się naprężeń do granicy plastyczności. Można następnie dostrzec powstawanie sieci linii tworzących dwa układy przecinające się nawzajem pod kątem prostym i nachylonym do osi próbki pod kątem 45°. Te linie poślizgów noszą nazwę linii Ltidersa-Hartmana-Czemowa.

Dla materiałów o wykresie jak na rys. 2.4b wprowadza się dwa pojęcia granicy plastyczności. Naprężenie rozciągające odpowiadające pierwszej szczytowej wartości siły rozciągającej F_lH, po którym następuje jej spadek lub ustalenie, jest nazywane górną granicą plastyczności J?_(H i oblicza się je ze wzoru