WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica

2021-09-29T11:33:01Z

Bot: Automatski unos stranica

Nova stranica

[[Datoteka:Čvrstoća1.jpg|mini|400px|desno|Dijagram naprezanja trgovačkih čelika. Vlačna čvrstoća ima oznaku M]]
[[Datoteka:Al tensile test.jpg|mini|250px|desno|Ispitni uzorak ili epruveta nakon vlačnog ispitivanja. Vidi se suženje promjera uzorka zbog vlačnog istezanja na kidalici]]
[[Datoteka:Inspekt desk 50kN IMGP8563.jpg|mini|desno|250px|Univerzalna kidalica]]

'''Vlačna čvrstoća''' (oznaka: ''σM'') je osnovno [[mehanika|mehaničko]] svojstvo [[materijal]]a, uz [[granica razvlačenja|granicu razvlačenja]], na osnovu kojeg se materijali vrednuju prema njihovoj mehaničkoj otpornosti na [[naprezanje]]. Vlačna čvrstoća prestavlja omjer maksimalne postignute [[sila|sile]] pri vlačnom ispitivanju na [[kidalica|kidalici]] i [[Površina|ploštine]] početnog presjeka ispitnog uzorka ili epruvete. Ona je suprotna vrijednost od tlačne čvrstoće. <ref> [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_kons_stroj/katedre/konstruiranje/kolegiji/ke1/ke1_materijali_vj/1.UvodOsnove.pdf] "Konstrukcijski elementi I", Tehnički fakultet Rijeka, Božidar Križan i Saša Zelenika, 2011.</ref>

==Vlačno ispitivanje==
[[Vlačno ispitivanje]] je postupak ispitivanja mehaničkih svojstava na kidalici, kojim se utvrđuju glavna svojstva koja karakteriziraju mehaničku otpornost materijala, ali i njihovu deformabilnost. Iz materijala koji želimo ispitati izrađuje se uzorak za ispitivanje propisanog oblika i dimenzija, a to je epruveta ili ispitni uzorak. Najčešće je to (ovisno o obliku poluproizvoda) ispitni uzorak [[valjak|valjkastog]] oblika, kod kojega su [[promjer]] i mjerna [[duljina]] u određenom razmjeru. Na kidalici se direktno mjeri vlačna čvrstoća materijala ''σM'', produljenje ispitnog uzorka ''ΔL'' i suženje poprečnog presjeka uzorka ''ΔA''. Iz rezultata vlačnog ispitivanja mogu se odrediti [[Youngov modul elastičnosti]] ''E'', [[Poissonov omjer]] ''υ'', granica razvlačenja i rad plastične deformacije.

===Ispitni uzorak ili epruveta===
Početna mjerna [[duljina]] ispitnog uzorka ili epruvete za '''kratke proporcionalne epruvete''' iznosi L0/d0 = 5, a za '''duge proporcionalne epruvete''' iznosi L0/d0 = 10, gdje je d0 promjer epruvete. Početna mjerna duljina epruvete za neproporcionalne epruvete ne ovisi o promjeru d0. Epruvete za [[žica|žice]] i štapove promjera do 4 mm moraju imati početnu mjernu duljinu L0 = 200 ± 2 mm ili L0 = 100 ± 1 mm. Ispitni uzorci za limove i trake debljine od 0,1 do 3 mm izrezuju se na širinu 12,5 odnosno 20 mm, s početnom mjernom duljinom L0 od 50 do 80 mm i ispitnom duljinom 75 odnosno 120 mm.

Pored standardnih epruveta za ispitivanje vlačne čvrstoće , služe i '''tehničke epruvete'''. To su [[Lanac|lanci]], [[čelik|čelična]] [[uže|užad]], [[cijev]]i, različiti profili, žica, gotovi [[strojni dio|strojni dijelovi]] itd. Te epruvete se posebno ne obrađuju, već se ispitivanje vrši u stanju u kojem se ugrađuju u [[Konstrukcijsko strojarstvo|konstrukciju]]. Standardne epruvete se izrađuju obilnim [[hlađenje]]m da se struktura materijala ne
promijeni, jer ona utječe na čvrstoću. Površina tijela mora biti fino obrađena bez ogrebotina i tragova obradbe, a prijelaz s tijela na glavu epruvete mora biti izveden s propisanim zaobljenjem ''r''.

===Dijagram naprezanja===
Dijagram naprezanja prikazuje medusobnu ovisnost ''σ'' - vlačnog naprezanja i ''ε'' - relativnog produljenja ili linijske vlačne deformacije. U [[materijal]]u koji je opterećen nekom [[sila|silom]] ''F'' nastaju [[naprezanje|naprezanja]] ''σ'' koja uzrokuju njegovo rastezanje. Naprezanje ''σ'' je omjer sile ''F'' i [[Površina|ploštine]] ''A'' presjeka štapa ili šipke (okomitog na smjer sile). <ref> [http://www.fesb.hr/~djelaska/documents/ES-skripta-760.pdf] "Elementi strojeva", Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Split, Prof. dr. sc. Damir Jelaska, 2011.</ref>

:<math>\sigma = \frac{F}{A}</math>

Zbog djelovanja sile ''F'' (a time nastalog naprezanja ''σ'') štap ili šipka će se od početne duljine Lo rastegnuti na duljinu ''L''. Tako je produljenje štapa ili šipke:

:<math>\varepsilon =\frac{\Delta L}{L_0}=\frac{L-L_0}{L_0}</math>

'''Relativno produljenje''' ''ε'' (duljinska ili uzdužna deformacija) štapa ili šipke je produljenje s obzirom na početnu duljinu Lo. Početno je naprezanje linearno (deformacija je izravno razmjerna naprezanju). U području linearnog rastezanja ([[Hookeov zakon]]) materijal je elastičan i nakon prestanka djelovanja sile, odnosno naprezanja, on se vraća u početno stanje. [[Youngov modul elastičnosti]] je omjer naprezanja i relativnog produljenja (u području elastičnosti). <ref> [http://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_kons_stroj/katedre/konstruiranje/kolegiji/ke1/ke1_materijali_vj/1.UvodOsnove.pdf] "Konstrukcijski elementi I", Tehnički fakultet Rijeka, Božidar Križan i Saša Zelenika, 2011.</ref>

Tehnička granica elastičnosti je naprezanje pri kojem osjetljiva mjerila osjete prvo primjetno trajno produljenje materijala (pri još nepromijenjenom presjeku Ao). Nakon te granice (obično na kraju linearnog rastezanja) materijal se rasteže plastično i nakon prestanka djelovanja sile ne vraća se više na početnu duljinu Lo, već ostaje određeno trajno produljenje, uz suženje presjeka, A < Ao).

==Vrijednosti vlačne čvrstoće nekih materijala==

{| class = "wikitable sortable"
|+ Tipična vlačna čvrstoća nekih materijala
|-
! Materijal !![[ Granica razvlačenja]] (MPa) !! Vlačna čvrstoća ([[Paskal|MPa]]) !! Gustoća ([[kilogram|g]]/[[Četvorni metar|cm3]])
|-
| Uže od ugljičnih vlakana || ?|| 3600 || 1,3
|-
| Konstrukcijski [[čelik]] Č 0362 (HRN) <ref> "Strojarski priručnik", Bojan Kraut, Tehnička knjiga Zagreb 2009.</ref> || 250 || 400 || 7,8
|-
| Čelik za poboljšanje Č 1630 (HRN) || 420-550 || 750-900 || 7,8
|-
| Micro-Melt® 10 alatni čelik (AISI A11) <ref> [http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=638937fc52ca4683bc0c3f18f54f5a24] matweb.com </ref> || 5171 || 5205 || 7,45
|-
| 2800 Maraging čelik <ref> [http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=de22e04486ff4598a26027abc48e6382] www.matweb.com </ref>|| 2617 || 2693 || 8,00
|-
| Čelik AerMet 340 <ref> [http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=64583c8ce6724989a11e1ef598d3273d] www.matweb.com </ref>|| 2160 || 2430 || 7,86
|-
| Sandvik Sanicro 36Mo kvalitetna žica <ref> [http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=c140b20b165941c7a948e782eeced4ea] www.matweb.com </ref> || 1758 || 2070 || 8,00
|-
| AISI 4130 čelik, gašen vodom na 855°C, kaljen na 480°C <ref> [http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?MatGUID=722e053100354c02a6d450d5d7646d82] www.matweb.com </ref> || 951 || 1110 || 7,85
|-
| Titanij 11 (Ti-6Al-2Sn-1,5Zr-1Mo-0,35Bi-0,1Si), odležan <ref> [http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=b141bfe746f142638fdc30ac59aa306e] www.matweb.com </ref> || 940 || 1040 || 4,50
|-
| Čelik, API 5L X65 <ref> [http://www.usstubular.com/products/seamslp.htm USStubular.com] www.usstubular.com </ref> || 448 || 531 || 7,8
|-
| Čelik, visoko poboljšana legura ASTM A514 || 690 || 760 || 7,8
|-
| Polietilen velike gustoće (HDPE) || 26-33 || 37 || 0,95
|-
| Polipropilen || 12-43 || 19,7-80 || 0,91
|-
| [[Nehrđajući čelik]] AISI 302 - hladno valjan || 520 || 860 || 8,19
|-
| Lijevano željezo 4,5% C, ASTM A-48 || 130 || 200 ||  
|-
| Legura "Tekući metal" || 1723 || 550-1600 || 6,1
|-
| [[Berilij]] <ref> [http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=9878e52807a249b8a6f3a6e4c179a732&ckck=1] Beryllium I-220H Grade 2 </ref> 99,9% Be || 345 || 448 || 1,84
|-
| Aluminijska legura <ref> [http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=e5de9f1161d34f71a34ae016723d097f] Aluminum 2014-T6 </ref> 2014-T6 || 414 || 483 || 2,8
|-
| Aluminijska legura 6063-T6 ||   || 248 || 2,63
|-
| [[Bakar (element)|Bakar ]] 99,9% Cu || 70 || 220 || 8,92
|-
| Legura bakra i nikla 10% Ni, 1,6% Fe, 1% Mn, ostatak Cu || 130 || 350 || 8,94
|-
| [[Mjed]] || 200 || 550 || 5,3
|-
| [[Volfram]] ||   || 1510 || 19,25
|-
| [[Staklo]] ||   || 33 <ref> [http://www.makeitfrom.com/data/?material=Soda_Lime_Glass&type=Mechanical Material Properties Data: Soda-Lime Glass]</ref> || 2,53
|-
| Stakloplastika E || || 1500 za laminat, 3450 za sama vlakna || 2,57
|-
| Stakloplastika S || || 4710 || 2,48
|-
| [[Bazalt]]na vlakna <ref> "Basalt Continuous Fibers" [http://www.albarrie.com/techfabrics/continuousfiber.aspx] 2009., [http://www.webcitation.org/5mO840Mwq] www.albarrie.com </ref> || || 4840 || 2.7
|-
| [[Mramor]] || || 15 ||  
|-
| [[Beton]] || || 3 || 2,7
|-
| Ugljična vlakna || || 1600 za laminat, 4137 za sama vlakna || 1,75
|-
| Ugljična vlakna (Toray T1000G) <ref> [http://www.toraycfa.com/pdfs/T1000GDataSheet.pdf] Toray Properties Document </ref> ||   || 6370|| 1,80
|-
| Ljudska [[kosa]] ||   || 380 ||  
|-
| [[Bambus]] ||   || 350-500 || 0,4
|-
| [[Pauk]]ova mreža || || 1000 || 1,3
|-
| Mreža [[Charles Darwin|Darwinovog]] pauka <ref> [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2939878/] I. Agnarsson, M. Kuntner, T. A. Blackledge: "Bioprospecting Finds the Toughest Biological Material: Extraordinary Silk from a Giant Riverine Orb Spider"</ref> || 1652 || ||
|-
| Prirodna [[svila]] || 500 ||   || 1,3
|-
| Aramid (Kevlar ili Twaron) || 3620 || 2757 || 1,44
|-
| Polietilen visoke gustoće (UHMWPE)|| 23 || 46 || 0,97
|-
| Polietilen visoke gustoće (UHMWPE) <ref> [http://www-lgm2b.iut.u-bordeaux1.fr/publi/PE%20fibre.pdf] "Tensile and creep properties of ultra high molecular weight PE fibres"</ref> <ref> [http://www.mse.mtu.edu/~drjohn/my4150/props.html] "Mechanical Properties Data"</ref> (Dyneema or Spectra) || || 2300-3500 || 0,97
|-
| Vectran ||   || 2850-3340 ||  
|-
| Polibenzoksaksol (Zylon) <ref> [http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=1a5f4985c8fb449da6edaec7813acf70&ckck=1] "Zylon Properties Document"</ref> ||   || 2700 || 1,56
|-
|-
| [[Obični bor|Borovo]] drvo (uzduž vlakana) ||   || 40 ||  
|-
| [[Kost]] (savitljiva) || 104-121 || 130 || 1,6
|-
| [[Najlon]], tip 6/6 || 45 || 75 || 1,15
|-
| Epoksidno [[ljepilo]] || - || 12 - 30 <ref> [http://www.stirlingshop.de/epages/61267352.sf/en_GB/?ObjectPath=/Shops/61267352/Products/0001 Uhu endfest 300 epoxy: Strength over setting temperature]</ref> || -
|-
| [[Guma]] || - || 15 ||  
|-
| [[Bor]] || || 3100 || 2,46
|-
| [[Silicij]], monokristalni (m-Si) || || 7000 || 2,33
|-
| Silicijev karbid (SiC) || || 3440 ||  
|-
| [[Optičko vlakno]] visoke čistoće <ref> [http://www.fols.org/fols_library/white_papers/documents/Fiber%20Myths%20White%20Paper%20final.pdf] Fols.org </ref> || || 4100 ||
|-
| Safir (Al2O3) || || 1900 || 3,9-4,1
|-
| Bor-nitridne nanocjevčice || || 33000 || ?
|-
| [[Dijamant]] || N/A || 2800 || 3,5
|-
| [[Grafen]] || || 130000 <ref> Lee C.: "Measurement of the Elastic Properties and Intrinsic Strength of Monolayer Graphene", [http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/321/5887/385] journal = Science, 2008., [http://www.aip.org/isns/reports/2008/027.html] </ref> || 1,0
|-
| Ogromne nanocjevčice || || 7000 || 0,116
|-
| Ugljične nanocjevčice || || 11000-63000 || 0,037-1,34
|-
| Kompoziti ugljičnih nanocjevčica || || 1200 <ref> [http://www.iop.org/EJ/abstract/-search=56864390.1/0957-4484/18/45/455709 IOP.org] Z. Wang, P. Ciselli and T. Peijs: "Nanotechnology 18", 2007.</ref>||
|-
|}

{|class="wikitable sortable"
|+Tipična svojstva žarenih elemenata <ref> A.M. Howatson, P.G. Lund, and J.D. Todd, ''Engineering Tables and Data''</ref>
|-
![[Kemijski element]]!![[Youngov modul elastičnosti]] (GPa)!![[Granica razvlačenja]] (MPa)!!Vlačna čvrstoća (MPa)
|-
|[[silicij]]||107||||5000–9000
|-
|[[volfram]]||411||550||550–620
|-
|[[željezo]]||211||80–100||350
|-
|[[titanij]]||120||100–225||240–370
|-
|[[Bakar (element)|bakar]]||130||33||210
|-
|[[tantal]]||186||180||200
|-
|[[kositar]]||47||9–14||15–200
|-
|[[cink]] (kovan)||105||||110–200
|-
|[[nikal]]||170||14–35||140–195
|-
|[[srebro]]||83||||170
|-
|[[zlato]]||79||||100
|-
|[[aluminij]]||70||15–20||40-50
|-
|[[Olovo (element)|olovo]]||16||||12
|}

== Izvori ==
{{izvori|3}}

[[Kategorija:Strojarstvo]]
[[Kategorija:Znanost o materijalima]]

Vlačna čvrstoća - Povijest promjena

WikiSysop: Bot: Automatski unos stranica