Wat is staalopbrengststerkte?

De vloeigrens van staal is de hoeveelheid spanning die een stuk staal moet ondergaan om permanent en meetbaar te vervormen. De vloeigrens wordt meestal gedefinieerd als het punt waarop een meetbare afwijking van 0,2 is opgetreden in het staal. De vloeigrens van staal kan worden verhoogd met warmtebehandelingen of door andere materialen met het staal te mengen om een ​​staallegering te maken. Ingenieurs moeten de vloeigrens van de materialen die ze gebruiken kennen om ervoor te zorgen dat de constructies die ze bouwen bestand zijn tegen de belastingen die erop worden uitgeoefend.

Opbrengststerkte moet niet worden verward met treksterkte. Treksterkte is het punt waarop spanningen op een metaal ervoor zorgen dat het breekt of breekt. Reksterkte is daarentegen het punt waarop een metaal plastische vervorming zal ondergaan. Men zegt dat een materiaal plastisch is vervormd wanneer het onder spanning buigt en niet naar zijn oorspronkelijke vorm kan terugkeren nadat de spanning is verwijderd. Als het materiaal in zijn oorspronkelijke vorm kan terugkeren, wordt dit elastische vervorming genoemd. Elastische vervorming kan enige tijd duren voordat een metaal plastisch vervormt.

De vloeigrens van een materiaal wordt bepaald in een laboratorium met behulp van een spanningstest. Ten eerste worden honderden monsters van het materiaal aan spanning blootgesteld. Het punt waarop plastische vervorming optreedt, wordt voor elk monster geregistreerd. De metingen worden vervolgens gemiddeld om de vloeigrens van het materiaal te bepalen, gemeten in pond per vierkante inch (psi). Als er meer spanning op het materiaal wordt uitgeoefend nadat het zijn vloeigrenspunt heeft bereikt, zal het materiaal snel zijn breukpunt bereiken en breken.

De technische definitie van staal is ijzer waaraan koolstof is toegevoegd om een ​​legering te vormen. Staalopbrengststerkte en andere eigenschappen van het staal zullen variëren afhankelijk van het percentage koolstof dat is toegevoegd. Het toevoegen van andere materialen zoals koper, lood en mangaan kan ook een effect hebben op de vloeigrens van staal. Fabrikanten van metaalproducten publiceren statistieken over vloeigrens en andere kenmerken van specifieke producten.

Warmtebehandelingen kunnen ook de vloeigrens van staal beïnvloeden. Het doel van een warmtebehandeling is om het metaal te versterken of te verzachten. Het verwarmen en koelen van het metaal tot gespecificeerde temperaturen met gecontroleerde snelheden verandert de kristallijne structuur van het metaal. Kristallijne structuur is een van de belangrijkste factoren die de metaalsterkte bepalen.