עקומת מאמץ-מעוות של מתכות - גרף, אלסטי, פלסטי וטווח Rm

עקומת המאמץ-מעוות מייצגת את הקשר בין המאמץ הפועל על חומר לבין המעוות הנובע מכך. זוהי אחת הדרכים החשובות ביותר לייצג את תוצאות בדיקת מתיחה סטטית , המאפשרת לנו לצפות בשלבים העוקבים של התנהגות החומר - החל מעיוות אלסטי, דרך תחילת העיוות הפלסטי וההתקשות, ועד לצווארון ושבר. העקומה קשורה לתכונות מכניות בסיסיות של מתכות , כגון מודול יאנג E , חוזק כניעה Re , חוזק הוכחה Rp0,2 וחוזק מתיחה מקסימלי Rm.

מה מייצגת עקומת מאמץ-מעוות?

הציר האנכי של הגרף מייצג את המאמץ σ , בעוד שהציר האופקי מייצג את המעוות ε . בבדיקת מתיחה סטטית קלאסית, העקומה נוצרת על סמך הכוח שנרשם והשינוי באורך הדגימה. עבור עקומה הנדסית, המאמץ מחושב מהנוסחה: σ = F/S ₀ כאשר:

σ – לחץ הנדסי,
F – כוח מתיחה נוכחי,
S₀ – שטח חתך ראשוני של הדגימה.

ניתן לכתוב את המאמץ ההנדסי כך: ε = ΔL/L0 ₌ (L – L0 ₎ /L0 _כאשר :

L₀ – אורך מדידה ראשוני,
L – אורך מדידת זרם,
ΔL – עלייה באורך.

יחידות של מאמץ ומאמץ

מאמץ ניתן לרוב ב- MPa : 1 MPa = 1 N/mm². מאמץ ε הוא גודל חסר מימדים. ניתן לכתוב אותו כמספר עשרוני או כאחוז. לדוגמה: ε = 0,002 = 0,2%

איך נראית עקומת מאמץ-מעוות טיפוסית?

צורת הגרף תלויה בחומר. עם זאת, עבור מתכת רקיעית טיפוסית, ניתן להבחין בכמה שלבים אופייניים:

טווח אלסטי,
מעבר לעיוות פלסטי,
זרימת חומרים – אם יש תופעת זרימה ברורה,
התקשות דפורמציה,
השגת עוצמה מקסימלית ו Rm,
לַעֲלוֹת הֲצָרָה,
שבירה של הדגימה.

לא כל מתכת מציגה את כל השלבים הללו בצורה בולטת באותה מידה.

טווח ליניארי-אלסטי

בתחילת הבדיקה, עבור מתכות רבות, ישנו אזור שבו המאמץ פרופורציונלי בקירוב למעוות. בטווח זה, החומר מתנהג בצורה אלסטית ליניארית, וניתן לתאר את הקשר על ידי חוק הוק: σ = Eε כאשר:

σ – מתח,
E - מודול יאנג,
ε – דפורמציה.

כאשר חומר בטווח האלסטיות משוחרר, הוא חוזר למעשה למידותיו המקוריות.

שיפוע העקומה ומודול יאנג E

השיפוע של קטע ליניארי-אלסטי מוגדר כהלכה של העקומה קשור למודול יאנג E : E = Δσ/Δε. ככל שערכו של E גדול יותר, כך גדלה קשיחות החומר בכיוון המתיחה. עם זאת, מודול יאנג אינו קובע את חוזק החומר. שתי פלדות עם Rm ו- Rp0,2 שונים מאוד יכולות להיות בעלות מודול E דומה.

גבול הפרופורציונליות

הגבול הפרופורציונלי קשור לקצה האזור שבו המאמץ והמעוות נשארים פרופורציונליים לפי הקשר הליניארי של הוק. הגבול הפרופורציונלי לא צריך להיות מזוהה אוטומטית עם מאמץ הכניעה . אלו מושגים שונים המתארים מאפיינים שונים של התנהגות חומר.

טווח אלסטי וטווח פלסטיק

ההבדל המעשי החשוב ביותר בין דפורמציה אלסטית לפלסטית נוגע להתנהגות לאחר הסרת העומס.

סוג העיוות	התנהגות לאחר פריקה
קְפִיצִי	העיוות נעלם למעשה
פּלָסטִי	החלק הקבוע של העיוות נשאר

ברגע שמתחיל דפורמציה פלסטית, הדגימה כבר לא חוזרת לחלוטין למידותיה הראשוניות.

חוזק כניעה Re

בחלק מהמתכות, המעבר מהטווח האלסטי לטווח הפלסטי הוא ברור. לאחר מכן ניתן לקבוע את חוזק הכניעה , ואם העקומה מתאימה, להבחין בין:

ReH – נקודת כניעה עליונה,
ReL – נקודת ניצול נמוכה יותר.

בחומרים המציגים התנהגות זרימה בולטת, המאמץ עשוי לרדת לאחר שמושגים את ReH והחומר מתעוות פלסטית ברמת מאמץ נמוכה יותר.

חוזק כניעה עליון ותחתון

ReH מקושר לרמת המאמץ העליונה בתחילת זרימת חומר משמעותית. לאחר מכן יכולה להופיע ירידת מאמץ ואזור המקושר לחוזק הכניעה הנמוך ReL . אם שני הערכים מוגדרים בבירור, בדרך כלל: ReH > ReL. התנהגות זו מתרחשת בכמה פלדות דלות פחמן, בין היתר, אך אינה אופיינית לכל המתכות.

למה אין לכל חומר Re ברור?

במתכות רבות, המעבר מהתנהגות אלסטית להתנהגות פלסטית הוא חלק. בגרף אין נקודה ברורה המתאימה לנקודת כניעה מובחנת. זה חל על פלדות אל חלד רבות , סגסוגות אלומיניום, סגסוגות ניקל וחומרים אחרים, בין היתר . במקרים כאלה, נעשה שימוש בפרמטרים קונבנציונליים, בעיקר Rp0,2.

חוזק הכניעה הקונבנציונלי Rp0,2 בגרף

Rp0,2 מתאים למאמץ שהוגדר עבור קריטריון העיבוי הפלסטי של 0,2%. הוא נקבע באמצעות קו המוזז על ציר העיבוי ב- ε = 0,002 = 0,2% ומקביל לחלק הליניארי-אלסטי המוגדר כראוי. החיתוך של קו זה עם העקומה מאפשר לנו לקבוע את הערך של Rp0,2. Rp0,2 אינו מייצג את המאמץ הגורם ל-0,2% מכלל העיבוי של הדגימה. הוא מתייחס לעיבוי הפלסטי המוגדר באופן קונבנציונלי.

מה קורה לאחר תחילת דפורמציה פלסטית?

ברגע שטווח האלסטיות חורגים, מתרחשים שינויים קבועים בחומר. במתכות רבות, דפורמציה נוספת גורמת להתקשות עקב מאמץ . משמעות הדבר היא שנדרשות רמות מאמץ גבוהות יותר ויותר כדי להמשיך את הדפורמציה הפלסטית. לאחר מכן נצפית עלייה נוספת במאמץ על עקומת ההנדסה.

התקשות דפורמציה

התקשות עקב מאמץ קשורה בעיקר לשינויים במבנה הנקעים במהלך דפורמציה פלסטית. ככל שהמאמץ עולה, תנועת הנקעים הבאים הופכת קשה יותר. בפועל, תופעה זו מנוצלת ב:

גלגול קר,
צִיוּר,
הבלטה,
הִתעַקְמוּת,
תהליכי עיצוב קר אחרים.

התקשות מגבירה את עמידות החומר בפני דפורמציה פלסטית נוספת, אך בדרך כלל משפיעה גם על היכולת הנותרת שלו לעיוות נוסף.

חוזק מתיחה Rm על העקומה

ככל שהדגימה מעוותת עוד יותר, הכוח גדל עד שהוא מגיע לערכו המקסימלי: F _m חוזק המתיחה הוא: Rm = F _m /S ₀ על עקומת המאמץ-מעוות ההנדסית, Rm מתאים לערך המאמץ המקסימלי שלו.

רום אינו הלחץ בהפסקה

טעות נפוצה אחת היא להתייחס ל- Rm כאל המאמץ המתרחש בדיוק ברגע שבר הדגימה. Rm מתאים לכוח המקסימלי Fm _יחסית לשטח החתך ההתחלתי S0 _. עבור חומר רקיע טיפוסי, לוקליזציה של העיכול והקשירה מתחילים לאחר שמושגים _{את Fm} . הדגימה עלולה להישבר רק מאוחר יותר, בכוח כולל נמוך יותר.

תחילתה של ההצטמצמות

עד להגעה לכוח המרבי, העיוות של קטע הבדיקה של הדגימה עשוי להישאר אחיד יחסית. לאחר שמושג מצב מתאים, התקשות החומר מפסיקה לפצות על השפעת הקטנת החתך, והעיוות מתחיל להתמקם באזור יחיד. נוצר צוואר, או היצרות . החתך בנקודה זו פוחת במהירות, ועיוות נוסף מרוכז בעיקר באזור ההצטמצמות.

מדוע עקומת ההנדסה יורדת לאחר Rm?

ברגע שמתחיל הצווארון , הכוח הכולל הנדרש לעיוות נוסף של הדגימה מתחיל בדרך כלל לרדת. עם זאת, המאמץ ההנדסי עדיין מחושב באמצעות הנוסחה: σ = F/S0 _, כלומר, באמצעות שטח החתך ההתחלתי , ולא שטח החתך בפועל. כתוצאה מכך, עקומת המאמץ-מעוות ההנדסי מראה ירידה במאמץ לאחר שמושגים את Rm , עד שהדגימה נשברת.

האם החומר באמת נחלש לאחר Rm?

הירידה במאמץ ההנדסי לאחר Rm אינה אומרת רק שהחומר בצוואר מאבד את יכולתו לשאת מאמץ מקומי. באזור הצוואר, חתך הרוחב יורד במהירות רבה, ומצב המאמץ מפסיק להיות מצב פשוט, אחיד וחד-צירי. לכן, ניתוח מדויק של עיוותים גדולים דורש מאמצים ומתיחות בפועל , ולאחר תחילת הצווארון - התחשבות באי-הומוגניות וברב-ציריות של מצב המאמץ.

הנדסה ולחץ בפועל

עקומת ההנדסה משתמשת בשטח החתך ההתחלתי: σ _eng = F/S _0. המאמץ האמיתי מקשר את הכוח לשטח החתך בפועל: σ _true = F/S כאשר S הוא שטח החתך בפועל של הדגימה. ככל ששטח החתך קטן, ההפרש בין ערכים אלה גדול יותר.

הנדסה ומאמץ בפועל

המאמץ ההנדסי הוא: ε _eng = (L – L ₀ )/L _0. המאמץ האמיתי עבור התארכות חד-צירית אחידה ניתן לכתוב כך: ε _true = ln(L/L ₀ ). לפני תחילת הצווארון , עם הנחות מתאימות, הקשר בין המאמץ ההנדסי למאמץ האמיתי הוא: ε _true = ln(1 + ε _eng )

הקשר בין מאמץ בפועל למאמץ הנדסי

לפני תחילת הצווארון , עם דפורמציה אחידה וקירוב לשימור הנפח במהלך דפורמציה פלסטית, ניתן להשתמש בקשר: σ _true = σ _eng (1 + ε _eng ). ברגע שתחילת הצווארון מתחילה, קשר זה כבר אינו מתאר בצורה נכונה את המצב המקומי בצוואר, מכיוון שהדפורמציה הופכת לא הומוגנית ומופיע מצב מאמץ מורכב יותר.

עקומת הנדסה ועקומה אמיתית

מאפיין	עקומת הנדסה	עקומה אמיתית
שטח חתך	ראשוני S₀	ש' נוכחי
מֶתַח	פ/ש₀	פ/ש
דֵפוֹרמַצִיָה	ΔL/L₀	ln(L/L₀) למתיחה אחידה
יישום	פרמטרים סטנדרטיים של חומרים ותיעוד	ניתוח דפורמציה גדולה ומידול חומרים

למה העקומה האמיתית חשובה?

העקומה האמיתית מתארת טוב יותר את התנהגות החומר במהלך עיוותים פלסטיים גדולים וחשובה במיוחד בניתוח תהליכים טכנולוגיים וחישובים מספריים. היא משמשת, בין היתר, במידול:

הבלטה,
גִלגוּל,
לְטִישָׁה,
סְחִיטָה,
הִתעַקְמוּת,
עיצוב יריעות מתכת,
תהליכים מנותחים באמצעות שיטת האלמנטים הסופיים.

עקומת זרימת החומר

בטווח הפלסטי, ניתן לתאר את הקשר בין מאמץ אמיתי לעיבוי פלסטי באמצעות מודלים קונסטיטוציטיביים. מודל פשוט אחד של התקשות הוא חוק החזקה: σ = Kε _pⁿ כאשר:

K – מקדם חוזק,
ε_p – עיוות פלסטי ממשי מוגדר כראוי,
n – אקספוננט מתחזק.

מודל כזה תקף רק במסגרת ספציפית ואין להתייחס אליו כאל תיאור אוניברסלי של כל המתכות ותהליך הבדיקה כולו.

אקספוננט מתחזק n

אקספוננט הקשיית העבודה n מתאר את יכולתו של החומר להגביר את מאמץ הזרימה עם עלייה במאמץ הפלסטי. קיבולת הקשיית עבודה גבוהה יכולה לקדם פיזור מאמץ אחיד יותר לפני הלוקליזציה, דבר שחשוב, בין היתר, בעיצוב מתכת פחית. עם זאת, אין להתייחס ל-n כתחליף ישיר להתארכות A או לפרמטרים אחרים של פלסטיות.

תנאי להתחלת היצרות

עבור מתח חד-צירי אידיאלי ועקומה אמיתית מוגדרת כראוי, ניתן לנתח את תחילת הצוואר המבוזר באמצעות קריטריון ה-Considère : dσ _true /dε _true = σ _true. תנאי זה מדגים את התחרות בין התקשות החומר לבין הקטנת חתך הרוחב של הדגימה. כאשר היכולת להתקשות נוספת אינה מפצה עוד על השפעת הקטנת חתך הרוחב, המאמץ מתחיל להתמקם.

התארכות אחידה

לפני שמתרחשת צווארון בולט , המאמץ מתפזר באופן שווה יחסית בכל קטע הבדיקה של הדגימה. ניתן להשתמש בערכים הקשורים להתארכות בכוח מקסימלי כדי לתאר שלב זה. ברגע שמתחיל הצווארון, חלק משמעותי מהמאמץ הנוסף מרוכז באופן מקומי בצוואר.

התארכות לאחר שבירה A

לאחר שבירת הדגימה, נקבע ומחושב אורך המדידה הסופי L _{u :}A = [(L _u – L ₀ )/L ₀ ] × 100% A הוא אחוז ההתארכות לאחר השבירה . אין להשוות זאת לכל מאמץ הנקרא מהציר האופקי של הגרף במהלך הבדיקה.

צמצום Z

לאחר שבר, ניתן גם לקבוע: Z = [(S0 _– S _u )/S0 _] × 100% כאשר S _u הוא שטח החתך המינימלי לאחר שבר. הפרמטר Z מתאר את ההפחתה המקומית בחתך הרוחב והוא מדד שונה לגמישות מ- A.

עקומת חומר עם נקודת כניעה ברורה

עבור חומר המציג זרימה משמעותית, עקומה אופיינית עשויה לכלול: טווח אלסטיות → ReH → ירידת מאמץ → ReL ואזור זרימה → התקשות → Rm → צוואר → קרע. עקומה זו אופיינית, בין היתר, לכמה פלדות דלות פחמן במצבי חומר מסוימים.

עקומת חומר ללא נקודת כניעה ברורה

בסגסוגות רבות, המעבר מהתנהגות אלסטית להתנהגות פלסטית הוא חלק. ReH ו-ReL אופייניים אינם מתרחשים . ניתן לפשט את התהליך לצורה הבאה: טווח אלסטיות → התחלה חלקה של דפורמציה פלסטית → Rp0,2 → התקשות → Rm → צוואר → קרע. עבור חומרים כאלה חוזקי כניעה קונבנציונליים שימושיים במיוחד.

עקומת חומר שביר

חומר שביר מציג טווח קטן משמעותית של דפורמציה פלסטית לפני שבר. העקומה עשויה להתמשך בעיקר דרך טווח האלסטיות, ולאחר מכן כשל במאמץ נמוך יחסית. במקרה זה, הצוואר הנרחב המאפיין חומרים רקיעים אינו נצפה.

חומר רקיע לעומת חומר שביר

מאפיין	חומר גמיש	חומר שביר
דפורמציה פלסטית לפני שבר	בדרך כלל משמעותי	בדרך כלל קטן
מִזמוּז	לעתים קרובות ברור	בדרך כלל היצרות מועטה או ללא היצרות ברורה כלל
שטח פלסטי על הגרף	מוּרחָב	מוּגבָּל
פרידה	לאחר עיוות משמעותי במקרה טיפוסי	עם דפורמציה פלסטית קטנה במקרה הטיפוסי

השטח מתחת לעקומת המאמץ-מעוות

לשטח שמתחת לעקומה יש משמעות אנרגטית. בתנאים מתאימים, אינטגרל המאמץ-מעוות מתאר את עבודת העיוות ליחידת נפח . השטח שמתחת לחלק האלסטי קשור לאנרגיה האלסטית המאוחסנת על ידי החומר, בעוד שהשטח הכולל עד לכשל יכול לשמש לתיאור האנרגיה הנספגת בבדיקה חד-צירית. עם זאת, אין לבלבל כמות זו עם חוזק הפגיעה של צ'ארפי , מכיוון שמבחן צ'ארפי משתמש בגיאומטריה, חריץ ושיטת העמסה דינמית שונים.

אנרגיית דפורמציה אלסטית

עבור מקרה חד-צירי ליניארי-אלסטי אידיאלי, האנרגיה האלסטית ליחידת נפח היא: u = 1/2 σε = σ²/(2E) כמות זו מתארת את האנרגיה המאוחסנת בחומר עקב דפורמציה אלסטית וניתנת להשבתה תחת פריקה אלסטית אידיאלית.

מה קורה במהלך פריקה לאחר דפורמציה פלסטית?

אם הדגימה נפרקת לאחר הכניסה לאזור הפלסטי, חלק מהמאמץ האלסטי יוחזר, אך המאמץ הקבוע יישאר . בקירוב פשוט, למסלול הפריקה הראשוני יש שיפוע הקשור למודול האלסטיות של החומר. לאחר שהמאמץ מוסר לחלוטין, הנקודה על ציר המאמץ אינה חוזרת לאפס אלא נשארת מוזזת בכמות המאמץ הפלסטי הקבוע.

עקומת מאמץ-מעוות לעומת טמפרטורה

טמפרטורה יכולה לשנות באופן משמעותי את העקומה. עבור מתכות רבות, עלייה בטמפרטורה גורמת ל:

צִמצוּם מודול יאנג,
צִמצוּם נקודת כניעה,
ירידה בכוח,
שינוי ביכולת לעבור דפורמציה פלסטית.

ההשפעה המדויקת תלויה בחומר, במיקרו-מבנה, בטווח הטמפרטורות ובקצב המאמץ.

השפעת קצב המאמץ

עקומת המאמץ-מעוות אינה חייבת להיות זהה בקצבי בדיקה שונים. מתכות רבות מפגינות רגישות לקצב מעוות. שינוי קצב העיוות יכול להשפיע על חוזק הכניעה , מאמץ הזרימה, Rm וקיבולת המעוות. זו הסיבה שתנאי בדיקת מתיחה סטטית הם סטנדרטיים.

השפעת עבודה קרה

עיבוד קר משנה את מצב החומר לכיוון התקשות רבה יותר. גלגול, משיכה או תהליכים אחרים יכולים להגביר:

במקביל, היכולת הזמינה לעיוות פלסטי נוסף בדרך כלל פוחתת. לכן, גם רמת המאמץ וגם אורך הטווח הפלסטי משתנים לאורך העקומה.

השפעת טיפול בחום

טיפול בחום יכול לשנות באופן מהותי את צורת עקומת המאמץ-מעוות על ידי שינוי המיקרו-מבנה של החומר. התקשות , הרפיה , חישול, טיפול בחום בתמיסה או הזדקנות יכולים להשפיע על:

Re lub Rp0,2,
Rm,
A,
Z,
אופי הביצור,
מנגנון שבר.

לכן, סוג החומר לבדו אינו מספיק כדי לקבוע בבירור את מהלך העקומה – גם תנאי האספקה שלו וההיסטוריה הטכנולוגית שלו חשובים.

מדוע שתי פלדות עם E דומה יכולות להיות בעלות עקומות שונות לחלוטין?

מודול יאנג תלוי בעיקר באופי הקשרים האטומיים ובמבנה האלסטי של החומר, בעוד שחוזק הכניעה ו- Rm קשורים קשר הדוק למנגנונים המעכבים תנועת פריקה. לכן, פלדות עם E דומה יכולות להיות בעלות שונות מאוד:

מִחָדָשׁ,
Rp0,2,
Rm,
A,
Z.

בגרף, השיפוע ההתחלתי שלהם עשוי להיות דומה, אך מהלך ההמשך שלהם עשוי להיות שונה באופן משמעותי.

מה ניתן לקרוא מעקומת המאמץ-מעוות?

בהתאם לחומר, לשיטת הבדיקה ולשיטות המדידה שבהן נעשה שימוש, ניתן לקבוע או לנתח את הפרטים הבאים מהתרשים או מנתוני המקור של הדוגמה:

טווח התנהגות אלסטית,
מודול יאנג E, אם יוגדר כראוי,
רה ו-ReL, אם בכלל,
Rp0,2 או פרמטרים אחרים של פלסטיות קונבנציונליים,
Rm,
תחילת לוקליזציה של דפורמציה,
יכולת החומר להתחזק,
שמירה על החומר מפני שבירה.

עם זאת, לא ניתן לקרוא את כל התכונות המכניות ישירות מהגרף עצמו. לדוגמה, A ו- Z נקבעים באמצעות נהלים ספציפיים ודורשים מדידות מדגם ספציפיות.

עקומת מאמץ-מעוות ותעודה 3.1

בתעודת הקבלה 3.1, לרוב ניתנים ערכים מספריים נבחרים שהתקבלו במהלך הבדיקה, כגון:

רה או ReL,
Rp0,2,
Rm,
A.

עקומת מאמץ-מעוות מלאה אינה רכיב סטנדרטי בכל תעודה 3.1. זמינותה תלויה בהיקף הבדיקה, בדרישות ההזמנה ובתיעוד המעבדה.

השגיאות הנפוצות ביותר בעת פירוש עקומת המאמץ-מעוות

השגיאות הנפוצות ביותר כוללות:

יַחַס Rm כמו הלחץ ברגע הקרע,
הִזדַהוּת Re z Rp0,2,
בהתחשב ב-Rp0,2 כ-0,2% מכלל המאמץ,
הִזדַהוּת מודול יאנג עם סיבולת,
התייחסות לירידת העקומה לאחר Rm כירידה פשוטה של המאמץ המקומי בפועל,
שימוש בנוסחאות המרה בין עקומת ההנדסה לעקומה בפועל גם לאחר ההתחלה הֲצָרָה מבלי לקחת בחשבון את המגבלות שלהם,
השוואת עקומות שהתקבלו בטמפרטורות שונות או בקצבי מאמץ שונים מבלי לקחת בחשבון את תנאי הבדיקה,
יַחַס A כמו כל זרוע סופי הנקראת ישירות מהגרף.

עקומת מאמץ-מעוות - המידע החשוב ביותר

העקומה מראה את הקשר בין המאמץ σ והמעוות ε.
עקומת ההנדסה משתמשת בשטח החתך ההתחלתי S₀.
בטווח הליניארי-אלסטי הקשר תקף σ = Eε.
שיפוע החלק הליניארי-אלסטי של העקומה קשור ל מודול יאנג E.
ברגע שחוצים את טווח האלסטיות, מתרחשת דפורמציה פלסטית קבועה.
חלק מהחומרים מראים רה ו-ReL, בעוד שעבור חומרים ללא נקודת כניעה ברורה, בין היתר, Rp0,2.
ברגע שמתחיל דפורמציה פלסטית, מתכות רבות מפגינות התקשות עקב מאמץ.
Rm הוא המאמץ ההנדסי המקסימלי ומתאים לכוח המקסימלי F_m.
Rm אינו בהגדרה המאמץ בשבר.
ברגע שמושג הכוח המרבי בחומר גמיש טיפוסי, מתחילה לוקליזציה של העומס ו... מִזמוּז.
הירידה בעקומת ההנדסה לאחר Rm נובעת, בין היתר, מהאופן שבו המאמץ מוגדר יחסית לחתך ההתחלתי ומהירידה בכוח הכולל לאחר לוקליזציית המאמץ.
המאמץ בפועל מקשר את הכוח לשטח החתך בפועל.
קשרים פשוטים בין עקומת ההנדסה לעקומה בפועל תקפים רק בטווח מתאים, בעיקר לפני לוקליזציה של עומס.
לשטח שמתחת לעקומה יש משמעות אנרגטית, אך היא אינה זהה לתוצאה מבחני פגיעה של צ'ארפי.
צורת העקומה תלויה בחומר, במיקרו-מבנה, בטמפרטורה, בקצב העיוות ובתנאי העיבוד.