A tens?o é um teste de propriedade mecanica simples. Dentro da distancia do medidor de teste, a tens?o é uniforme, a medi??o dos indicadores de tens?o, tens?o e desempenho é estável, confiável e conveniente para cálculo teórico. Através do ensaio de tra??o, podem ser medidos os índices de propriedades mecanicas mais básicas no processo de deforma??o elástica, deforma??o plástica e fratura, como módulo de elasticidade positivo E e limite de escoamento σ 0,2. Ponto de escoamento σ s. Resistência à tra??o σ b. Taxa de extens?o após fratura δ E redu??o da área ψ Etc. Os índices de propriedades mecanicas obtidos no ensaio de tra??o, como e σ 0,2、 σ s、 σ b、 δ、ψ Etc. s?o as propriedades básicas inerentes dos materiais e a base principal em projeto de engenharia.

Rela??o entre a deforma??o plástica do metal e a resistência à tra??o

Para a maioria dos materiais metálicos, na regi?o de deforma??o elástica, a tens?o e a deforma??o tornam-se proporcionais. Quando a tens?o ou deforma??o continua a aumentar, em um determinado ponto, a deforma??o n?o será mais proporcional à tens?o aplicada.

Nesse ponto, a liga??o com os átomos iniciais adjacentes come?a a se romper e é modificada com um novo grupo de átomos. Quando isso acontece, o material n?o retornará ao estado original após a remo??o da tens?o, ou seja, a deforma??o é permanente e irrecuperável, e ent?o o material entra na zona de deforma??o plástica (Fig. 1).

De fato, é difícil determinar o ponto exato em que o material muda da zona elástica para a zona plástica. Como mostrado na Fig. 2, uma linha paralela com uma deforma??o de 0,002 é desenhada. A curva tens?o-deforma??o é truncada por esta linha, e a tens?o de escoamento é determinada como a tens?o de escoamento. O limite de escoamento é igual à tens?o na qual ocorre uma deforma??o plástica significativa. A maioria dos materiais n?o s?o uniformes, nem s?o materiais ideais perfeitos. O rendimento de materiais é um processo, geralmente acompanhado de encruamento, portanto n?o é um ponto específico.

Para a maioria dos materiais metálicos, a curva tens?o-deforma??o é semelhante à mostrada na Fig. 3. Quando o carregamento come?a, a tens?o aumenta de zero e a deforma??o aumenta linearmente. Até que o material ceda, a curva come?a a se desviar da linearidade.

Continue a aumentar a tens?o e a curva atinge o valor máximo. O valor máximo corresponde à resistência à tra??o, que é o valor máximo de tens?o da curva, representado por m na figura. O ponto de ruptura é o ponto em que o material finalmente quebra e é indicado por F na figura.

O dispositivo de teste de tens?o-deforma??o típico e a geometria da amostra de teste s?o mostrados na Fig. 4. Durante o teste de tra??o, a amostra é puxada lentamente e as mudan?as de comprimento e for?a aplicada s?o registradas. A curva de deslocamento de for?a é registrada. A curva tens?o-deforma??o pode ser desenhada usando o comprimento original, o comprimento de referência e a área da se??o transversal da amostra.

Figura 4 teste de tens?o e deforma??o

Para materiais que podem sofrer deforma??o plástica de tra??o, dois tipos de curvas s?o mais comumente usados: curva de engenharia tens?o-deforma??o de engenharia e curva tens?o-deforma??o verdadeira. A diferen?a entre eles é que a área utilizada no cálculo da tens?o é diferente. O primeiro usa a área inicial da amostra e o segundo usa a área da se??o transversal em tempo real durante o processo de tra??o. Portanto, na curva tens?o-deforma??o, a tens?o real é geralmente maior que a tens?o de engenharia.

Fig. 6 curvas de tens?o verdadeira e tens?o verdadeira de vários materiais metálicos reais

Existem dois tipos de curvas de tra??o mais comuns: uma é a curva de tra??o com limite de rendimento óbvio; Em segundo lugar, a curva de tra??o sem ponto de rendimento óbvio. O limite de escoamento representa a resistência do metal à deforma??o plástica inicial. Esta é uma das propriedades mecanicas mais importantes na tecnologia de engenharia.

Como medir a resistência à tra??o da deforma??o plástica do metal?

A deforma??o plástica residual é uma base importante. Geralmente, a resistência correspondente ao metal de engenharia quando uma certa deforma??o plástica residual é artificialmente tomada como limite de escoamento, também conhecido como limite de escoamento condicional. Ou seja, n?o há um ponto de escoamento plástico óbvio e n?o há um limite de escoamento óbvio. Se você quiser saber o limite de escoamento do metal real, você precisa de uma condi??o de julgamento, ent?o existe o limite de escoamento condicional. Para diferentes componentes de metal, a deforma??o residual correspondente ao limite de escoamento condicional é diferente. Para alguns componentes metálicos agressivos, a deforma??o residual deve ser pequena, enquanto a deforma??o residual correspondente de componentes metálicos comuns é grande quando eles cedem sob condi??es. A deforma??o residual comumente usada é 0,01%, 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,5% e 1,0%.

O rendimento do metal é o resultado do movimento das discordancias, ent?o o rendimento do metal é determinado pela resistência do movimento das discordancias. Para metais puros, inclui resistência de rede, resistência de intera??o de discordancia e resistência de intera??o de discordancia com outros defeitos ou estruturas.

A área correspondente à se??o reta na curva de tra??o, ou seja, a parte elástica, é a propriedade elástica. Desde o início da deforma??o elástica até o processo de fratura, a energia total absorvida pela amostra é chamada de trabalho de fratura, e a energia absorvida pelo metal antes da fratura é chamada de tenacidade à fratura. As propriedades mecanicas dos metais reais geralmente mudam durante o processo de tra??o, e o fen?meno mais proeminente é o encruamento. O encruamento do metal é útil para evitar a fratura repentina de componentes práticos de engenharia quando sobrecarregados, resultando em consequências desastrosas.

A deforma??o plástica do metal e o endurecimento por deforma??o s?o pré-requisitos para garantir uma deforma??o plástica uniforme do metal. Ou seja, no metal policristalino, onde ocorre a deforma??o plástica, ele é refor?ado e, em seguida, a deforma??o plástica é suprimida, para que a deforma??o possa ser transferida para outros locais com mais facilidade.

De acordo com a curva de tra??o real, depois que a maioria dos metais cede à temperatura ambiente, a deforma??o n?o continuará sob a a??o da tens?o de escoamento e a resistência deve ser aumentada para continuar a deforma??o. Na curva tens?o-deforma??o verdadeira, a tens?o reológica está aumentando e o fen?meno de encruamento aparece. Essa curva é chamada de curva de endurecimento por trabalho. O índice de encruamento n é um importante índice de plasticidade, que representa a capacidade dos materiais de resistir à deforma??o contínua.

Finalmente, vamos falar sobre a taxa de deforma??o. Geralmente, as curvas de tra??o de materiais metálicos s?o obtidas por meio de testes a uma taxa de deforma??o mais baixa. Apenas alguns componentes metálicos especiais precisam testar suas propriedades mecanicas sob alta taxa de deforma??o, ou seja, os componentes com deforma??o em alta velocidade. Sob temperatura ambiente normal, a deforma??o do material é principalmente deslizamento de discordancia ou gemina??o.

A tens?o máxima de engenharia na curva de tra??o, ou seja, a curva de deforma??o de engenharia, é chamada de tens?o de tra??o final, ou seja, a resistência à tra??o.