2852046756

odkształceniom trwałym £=0.0005 (czyli 0.05%)

Zwiększanie obciążeń ponad zakres sprężysty powoduje nieproporcjonalny wzrost odkształceń, których coraz większą część stanowią odkształcenia trwałe. Tak dzieje się aż do osiągnięcia przez naprężenia granicy plastyczności R« (lub <Jo). Wówczas odkształcenia przyrastają bez zmiany naprężeń, tak, że wykres e-crma tu poziomy odcinek zwany półką plastyczności. Zjawisko przyrostu odkształceń bez zmiany naprężeń po osiągnięciu granicy plastyczności nazywamy plastycznym płynięciem materiału. Jest to charakterystyczne dla materiałów plastycznych albo ciągliwych jak miękka stal niskowęglowa. Odkształcenia są na tyle duże, że łatwo mogą przekroczyć normy dla konstrukcji utrudniając lub uniemożliwiając prawidłowe jej użytkowanie. Wielość dopuszczalnych ugięć jest ograniczona normami dla poszczególnych rodzajów elementów konstrukcji i jest elementem projektowania oraz przedmiotem zainteresowania wytrzymałości materiałów

Pomimo znacznych odkształceń nie następuje zerwanie próbki z ciągliwej stali niskowęglowej. Gdy zakończy się plastyczne płynięcie następuje dalszy wzrost naprężeń i odkształceń zwany wzmocnieniem materiału, gdyż element może dalej przenosić obciążenia i to o jeszcze większej wartości.

Najwyżej położony punkt wykresu odpowiada największemu naprężeniu jakie może przenieść rozciągana próbka. Jest to wytrzymałość doraźna materiału na rozciąganie oznaczana R„, (lub R_r a w nowszych normach f_r).

Ostatnia opadająca część wykresu wynika z przewężenia próbki (powstaniem tzw. szyjki) a naprężenia maleją tylko pozornie. Zmiana pola przekroju związana z przewężeniem może sięgać 60% a wydłużenie w chwili zerwania 15+30% pierwotnych wartości.

Materiały takie jak stal niskowęglowa lub np. stopy aluminium, które przed zerwaniem wykazują się dużymi odkształceniami plastycznymi o charakterze trwałym nazywamy materiałami ciągliwymi. Ich przeciwieństwem są materiały kruche jak beton, ceramika, skały, żeliwo oraz stal o dużej zawartości węgla (wysokiej wytrzymałości). Materiały te nie mają wyraźnej graniczy plastyczności a zerwanie próbki następuje niepoprzedzone przyrostem odkształceń. Wytrzymałość na rozciąganie tych materiałów jest zwykle - za wyjątkiem stali węglowej - wielokrotnie mniejsza niż wytrzymałość na ściskanie Rc (lub f_c).

Próba rozciągania stali wysokowytrzymałych

Stal wysokowęglowa (00.4%), jest hartowalna a więc ma wysoką wytrzymałość. Wykres rozciągania stali wysokowęglowej pokazano na rys.25. Jest wykres charakterystyczny dla materiałów bez wyraźnej granicy plastyczności. Podobne wykresy uzyskuje się dla stali stopowych oraz innych materiałów kruchych (w przeciwieństwie do mat. Ciągliwych jak stal miękka i stopy aluminium).

Rys.25 Krzywa rozciągania pręta ze stali wysokowęglowej C>0.4% lub stopowej.[11]

Najważniejszą różnicą w stosunku do zwykłych stali (niskowęglowych) jest brak na wykresie stali wysoko wytrzymałych wyraźnej półki plastyczności. Przyjmuje się więc umowną granicę plastyczności R0.2 równą naprężeniu, któremu odpowiada trwałe odkształcenie podłużne próbki o wartości £=0.002 (0.2%).

Przykłady wykresów badania dla innych materiałów

{Rys. 26 Dla kilku materiałów na folii; dla miedzi i aluminium, stali stopowych w ;}

Wykres ściskania betonu ... skąd?

Beton jest zaliczany do kruchych ze względu na niską wytrzymałość na rozciąganie w stosunku do wytrzymałości na ściskanie oraz niewielką odkształcalność w chwili pękania.