Co to jest punkt plastyczności?

Granica plastyczności, znana również jako granica plastyczności lub granica sprężystości, jest ważną wartością, którą należy wziąć pod uwagę przy wyborze materiału do zastosowań projektowych i budowlanych, szczególnie gdy przykładane są znaczne obciążenia lub naprężenia. Przykładem zastosowania tej wartości jest budowanie konstrukcji ze stalowych belek: konieczne jest, aby wiedzieć, ile naprężeń i ciężaru mogą wytrzymać belki, aby zbudować solidną konstrukcję. Granica plastyczności jest również kluczowym czynnikiem w przetwarzaniu metali, który zazwyczaj wiąże się z narażeniem metalu na wysokie naprężenia podczas procesu produkcyjnego.

W zastosowaniach projektowych granica plastyczności jest często stosowana jako górna granica dopuszczalnego naprężenia, które można zastosować. Jest to szczególnie ważne w zastosowaniach materiałowych, które wymagają zachowania dokładnych tolerancji wymiarowych w obecności dużych naprężeń i obciążeń. Granica plastyczności jest zazwyczaj mierzona w funtach na cal kwadratowy (psi) lub niutonach na metr kwadratowy, znany również jako paskal (Pa).

Stres i wysiłek

Większość materii ma przewidywalny i mierzalny związek między zastosowanym naprężeniem a wynikającym z tego odkształceniem lub deformacją. Zależność tę można wykreślić na krzywej naprężenie-odkształcenie , która ogólnie pokazuje granicę plastyczności. Granica plastyczności określa naprężenie, które spowoduje wystąpienie trwałego odkształcenia w materiale.

• Naprężenie sprężyste : materiał narażony na rozciąganie lub rozciąganie będzie poddawany naprężeniom i wydłużaniu, co spowoduje zmianę wymiarów. Przy niskim poziomie stresu szczep ten może być odwracalny. Oznacza to, że po usunięciu naprężenia materiał może powrócić do swoich pierwotnych wymiarów. Jest to znane jako odkształcenie sprężyste.


• Odkształcenie plastyczne : gdy przyłożone naprężenie przekroczy granicę plastyczności, materiał odkształci się do punktu, w którym po usunięciu obciążenia nie będzie mógł powrócić do swoich pierwotnych wymiarów. Nazywa się to odkształceniem plastycznym lub odkształceniem plastycznym, które jest wynikiem trwałego przemieszczenia atomów w materiale.

Materiały plastyczne i kruche

Granica plastyczności jest najczęściej stosowana w przypadku materiałów plastycznych. Jeśli obiekt lub materiał jest plastyczny, stanie się dość zdeformowany, zanim faktycznie pęknie. Ciągliwość jest miarą tego, ile deformacji występuje przed całkowitym uszkodzeniem. Materiały te, takie jak stal i aluminium, mogą ulec znacznej deformacji plastycznej przed taką awarią.

Kruche materiały, takie jak beton i szkło, mają bardzo niską elastyczność i zwykle wykazują niewielkie lub żadne odkształcenie plastyczne przed uszkodzeniem. Z tego powodu krucha materia nie ma granicy plastyczności i ma tendencję do pękania natychmiast po przekroczeniu krytycznej wartości naprężenia.