Çekme dayanımı Rm – tanımı, formülü, birimi ve testi

Çekme dayanımı Rm belirleyici temel parametrelerden biridir. Metallerin ve alaşımların mekanik özellikleriBu, elde edilen en yüksek mühendislik gerilimini gösterir. statik çekme testiRm parametresi genellikle yapısal çeliklerin özelliklerini belirlemek için kullanılır. paslanmaz çelikaraç ve ısıya dayanıklıalaşımların yanı sıra alüminyum, nikel, titanyum, bakır ve diğer metal malzemeler.
Çekme dayanımı en sık şu şekilde verilir: Mpa, bu sayede 1 MPa = 1 N/mm².

Rm ne anlama geliyor?

sembol Rm Çekme dayanımı anlamına gelir. En büyük kuvvetin oranıdır. Fm Çekme testi sırasında kaydedilen değer, numunenin başlangıçtaki kesit alanına göre hesaplanır. S₀.
Rm = Fm / S₀
burada:

Rm – çekme dayanımı [MPa],
Fm – test sırasında elde edilen en büyük kuvvet [N],
S₀ – Numunenin başlangıçtaki kesit alanı [mm²].

1 N/mm²'nin 1 MPa'ya karşılık geldiği göz önüne alındığında, newton cinsinden bir kuvvet ve mm² cinsinden bir kesit alanı uygulandığında elde edilen sonuç doğrudan MPa cinsinden ifade edilebilir.

Rm hesaplamasına örnek

Çekme testi sırasında kaydedilen maksimum kuvvet şu ise: 50 000 Kve numunenin başlangıçtaki kesit alanı şuydu: 50 mm²Çekme dayanımı şöyledir:
Rm = 50.000 N / 50 mm² = 1000 N/mm² = 1000 MPa
Bu, test edilen malzemenin eşit bir çekme dayanımına ulaştığı anlamına gelir. 1000 MPa.

Rm ve maksimum kuvvet Fm

Rm doğrudan bir kuvvet değeri değildir. Fm Test sırasında kaydedilen en yüksek kuvveti belirlerken, Rm bu kuvveti numunenin başlangıçtaki kesit alanıyla ilişkilendirir.
Bu, farklı boyutlardaki numuneler arasındaki özelliklerin karşılaştırılmasına olanak tanır. Bir numunenin 50 kN veya 100 kN'luk bir yüke dayandığını belirtmek, kesitini bilmeden malzemenin özellikleri hakkında fazla bir şey söylemez.

Rm, moladaki stresi mi ifade ediyor?

Rm, numunenin kırılma anında tam olarak oluşan gerilimle özdeşleştirilmemelidir.
Birçok sünek malzemede, maksimum kuvvet Fm'ye ulaşıldıktan sonra deformasyonun lokalizasyonu başlar ve oluşumu gerçekleşir. daralma, yani boyunBu noktada numunenin gerçek kesit alanı hızla azalır ve makine tarafından kaydedilen kuvvet, kırılmaya kadar düşebilir.
Rm bu nedenle yanıt veriyor. maksimum mühendislik gerilme değeri başlangıç kesiti S'ye göre belirlenmiştir₀ve boynun giderek küçülen kesitindeki gerçek gerilim değil.

Rm ve mühendislik ve gerçek stres

Standart bir çekme testinde, Rm aşağıdaki esaslara göre belirlenir: başlangıç kesit alanı S₀Dolayısıyla, mühendislik gerilimine dayalı bir parametredir.
Ancak gerçek gerilim, plastik deformasyon sırasında değişen numunenin gerçek kesit alanını dikkate alır. Özellikle boyun daralmasının başlamasından sonra, mühendislik gerilimi ile gerçek gerilim arasındaki fark önemli olabilir.
Bu nedenle, mühendislikte görülebilen gerilim düşüşü meydana gelir. gerilim-gerinim eğrisi Rm değerine ulaşıldıktan sonra, boyun bölgesindeki malzemenin gerçekten de güçlenmesinin durduğu anlamına gelmez.

Rm ve akma dayanımı Re

Çekme dayanımı Rm i akma dayanımı Re Yükleme sırasında malzemenin davranışının farklı aşamalarını tanımlayın.
Akma dayanımı, kalıcı plastik deformasyonun başlangıcıyla ilişkili gerilimi tanımlarken, Rm ise çekme testi sırasında elde edilen en yüksek mühendislik gerilimini tanımlar.
Tipik sünek yapı malzemeleri için aşağıdaki ilişki geçerlidir:
Re < Rm
Re değeri aşıldıktan sonra, malzeme diğer nedenlerin yanı sıra, artan yükleri taşımaya devam edebilir; deformasyon sertleşmesiRm'ye karşılık gelen maksimum kuvvete ulaşılana kadar.

Rm ve akma dayanımı Rp0,2

Belirgin bir akma noktası bulunmayan malzemeler söz konusu olduğunda, diğerlerinin yanı sıra, geleneksel akma dayanımı Rp0,2.
Rp0,2, %0,2'lik belirli bir geleneksel kalıcı plastik deformasyona neden olan gerilime karşılık gelirken, Rm ise test sırasında elde edilen en yüksek mühendislik gerilimidir.
Örneğin, malzeme dokümanlarında şunları bulabilirsiniz:

Rp0,2: minimum 700 MPa,
Oda: 900–1100 MPa.

Bu, malzemenin 700 MPa'nın üzerinde kırıldığı anlamına gelmez. Bu, maksimum çekme dayanımına ulaşılmadan önce belirli bir düzeyde kalıcı deformasyonun meydana geldiği anlamına gelir.

Rm ve uzama A

Rm belirtir malzeme dayanımı, halbuki kırılmadan sonra uzama A Bu bilgi, malzemenin kırılmadan önce plastik deformasyona uğrama yeteneği hakkında bilgi sağlar.
Bir malzemenin Rm değeri çok yüksek olabilir ancak uzama oranı nispeten düşük olabilir. Bu nedenle, malzemenin davranışını tam olarak değerlendirmek için yalnızca Rm parametresi yeterli değildir.
Malzeme kartlarında aşağıdakiler genellikle birlikte verilir:

Rm – çekme dayanımı,
Re lub Rp0,2 – akma dayanımı,
A – yırtılma sonrası uzama,
Z – daralma.

Rm ve sertlik

Arasında sertlik Bazı malzemelerin çekme dayanımı ile ilgili faydalı deneysel ilişkiler bulunabilir. Bu durum özellikle belirli çelik grupları için geçerlidir.
Ancak bu, doğru hesaplamaya olanak sağlayan evrensel bir formül olduğu anlamına gelmez. H.B.W., HV lub HRC Rm'de her malzeme için.
İlişki, diğer faktörlerin yanı sıra, malzemenin türüne, mikro yapısına, işleme koşullarına ve sertlik aralığına bağlıdır. Eğer Rm'nin standartlaştırılmış bir şekilde belirlenmesi gerekiyorsa, uygun yöntem aynı kalır. çekme testiBu, sertlik ölçüm sonucunun yeniden hesaplanması değildir.

Çekme dayanımı nasıl belirlenir?

Rm, şu sırada belirlenir: statik çekme testiUygun şekilde hazırlanan numune, test makinesinin tutucularına yerleştirilir ve kontrollü bir şekilde gerilmeye tabi tutulur.
Test sırasında, diğer şeylerin yanı sıra, numunenin kuvveti ve deformasyonu kaydedilir. Bu, yalnızca Rm değerinin değil, malzemenin diğer mekanik özelliklerinin de belirlenmesine olanak tanır.
Kullanılan malzeme ve test yöntemine bağlı olarak, diğerlerinin yanı sıra şunlar belirlenebilir:

ReH – üst verim noktası,
ReL – düşük getiri noktası,
Rp0,2 – geleneksel akma dayanımı,
Rm – çekme dayanımı,
A – kırılmadan sonra uzama,
Z – daralması.

Metal malzemelerin oda sıcaklığında çekme dayanımı testine ilişkin temel standartlardan biri EN ISO 6892-1'dir.

Gerilim-gerinim eğrisinde Rm

Çekme testinin seyri şu şekilde gösterilebilir: gerilim-gerinim eğrisi.
Basitçe ifade etmek gerekirse, şu şekilde bölünebilir:

elastik deformasyon aralığı,
Plastik deformasyonun başlangıcı,
deformasyon sertleşmesi,
maksimum mühendislik gerilimi Rm'ye ulaşmak,
daralmanın oluşumu,
Örnek kırılması.

Belirli bölgelerin konumu ve seyri, malzemenin türüne ve durumuna bağlıdır.

Rm değerinin niteliği neye bağlıdır?

Çekme dayanımı yalnızca malzeme kalitesine bağlı bir değer değildir. Rm değeri aşağıdaki gibi faktörlerden etkilenebilir:

Malzemenin kimyasal bileşimi,
mikro yapı,
obróbka cieplna,
soğuk plastik işleme,
tane boyutu,
teslimat durumu,
test sıcaklığı,
Ürünün boyutları ve şekli,
Örnek toplama yönü,
Çalışmanın yürütülme koşulları.

Bu nedenle, aynı çelik kalitesi için, örneğin ürün kalınlığına ve ısıl işlem koşuluna bağlı olarak, standartlarda farklı Rm değerleri gerekebilir.

Isı işleminin Rm üzerindeki etkisi

Obróbka cieplna Çeliğin çekme dayanımını önemli ölçüde değiştirebilir.
Sertleştirme Bu durum yüksek sertlik ve mukavemete sahip bir yapının oluşmasına yol açar, ancak genellikle daha sonraki işlemleri gerektirir. temperlemeTavlama sıcaklığını değiştirerek, mukavemet, sertlik, plastisite ve darbe dayanımı.
Bu nedenle, Rm değerini bilgi vermeden sağlamak doğru olmaz. malzeme işleme durumu Yetersiz olabilir.

Soğuk işlemenin Rm üzerindeki etkisi

Soğuk plastik deformasyon neden olabilir deformasyon sertleşmesiSonuç olarak, malzemenin mukavemeti ve sertliği genellikle artar, ancak daha fazla plastik deformasyona uğrama yeteneği azalabilir.
Bu olgu, diğerlerinin yanı sıra, büyük önem taşımaktadır; Blach, kasetler, tellerÇekme çubuklar ve soğuk şekillendirilmiş elemanlar.

Sıcaklığın Rm üzerindeki etkisi

Çekme dayanımı, test sıcaklığına da bağlıdır. Birçok metalde, sıcaklık arttıkça dayanım azalır.
Yüksek sıcaklıklarda çalışan bileşenler için, oda sıcaklığında belirlenen Rm değeri, uygunluklarını değerlendirmek için yeterli değildir. Çalışma sıcaklığındaki özelliklerin ve malzemenin direncinin dikkate alınması gerekebilir. sürünmek.

Daha yüksek bir Rm değeri, daha iyi bir malzeme anlamına mı gelir?

Değil. Daha yüksek bir Rm değeri, belirli test koşulları altında daha yüksek çekme dayanımını gösterir, ancak otomatik olarak daha iyi bir malzeme anlamına gelmez.
Uygulama alanına bağlı olarak, aşağıdakiler eşit derecede veya daha da önemli olabilir:

Dolayısıyla malzeme seçimi, elemanın gerçek çalışma koşullarına karşılık gelen bir dizi özelliğe dayanmalıdır.

Rm – en önemli bilgiler

Rm Çekme dayanımı anlamına gelir.
Rm, statik çekme testi sırasında elde edilen maksimum mühendislik gerilimidir.
Rm şu şekilde hesaplanır: FM / S₀.
Değer genellikle şu şekilde verilir: MPa veya N/mm².
1 MPa = 1 N/mm².
Rm, Re veya Rp0,2 ile aynı değildir.
Rm değeri, numunenin kırılma anındaki gerçek gerilimle özdeşleştirilmemelidir.
Rm değeri, diğer faktörlerin yanı sıra, mikro yapı, ısıl işlem, plastik işleme, sıcaklık ve malzeme koşullarından etkilenir.
Yüksek bir Rm değeri, otomatik olarak yüksek süneklik, darbe dayanımı veya kırılma tokluğu anlamına gelmez.
Rm değerini belirlemenin temel yöntemi şöyledir: statik çekme testi.