Vad är flödesstress?

Tillåter ett mått på spänningen som får material att flöda i en riktning, används flödesspänning för att karakterisera metallformningsmaskiner. Valsning av metallplåtar kräver vissa nivåer av kraft och vridmoment beroende på vilken typ av material som bearbetas. Andra metoder för metallformning såsom smidning, strängsprutning och smältning har också sina egna effekter på stressnivån. En flödesspänningskurva representerar hur elastiskt ett visst material är och hur långsträckt det kan bli innan det når sin maximala draghållfasthet. Vid vilken tidpunkt materialet misslyckas är det viktigt att veta vid bearbetning av metaller.

Temperaturen påverkar stålflödesspänningen, som vanligtvis minskar när ett material blir mjukare när det blir varmare. Stress ökar också i en metall som byter fas vid uppvärmning, liksom om ett material omkristalliseras under en temperaturförändring. Omkristallisation och temperaturförändringar ökar också belastningen på materialet, vilket direkt korrelerar till stigningar i flödesspänning. Så gör kornstorlek såväl som andra förändringar i kornens natur när temperaturen och metalltillståndet förändras under metallformningsprocessen.

Stålens kemiska sammansättning, dess kristallstruktur samt sminkens renhet är faktorer som påverkar flödesspänningen. Värmebehandling av kallformat stål ökar drastiskt spänningstillståndet, liksom förändringar i metallens hårdhet och mjukhet under bearbetning. Ett prov av materialet är föremål för ett dragprov, och data om dess draghållfasthet används för att bestämma ämnets flödesspänning. I detta fall påverkar provets tillstånd vad metallbildande specialister tror är egenskaperna hos den totala stålplåten och vid vilken tidpunkt det skulle spricka.

Ett särskilt spänningsflödesschema används för att kartlägga förhållandet mellan en parameter och flödesspänningen. Diagrammet hjälper till att förstå dessa förhållanden under specifika omständigheter och att avgöra vilka tekniker som fungerar för den typ av material som används. Baserat på data från olika experiment som forskare har genomfört är flödesspänningsegenskaperna för olika stålkvaliteter kända. Matematiska ekvationer används också för att uppskatta stressnivån baserat på olika faktorer. Ett specifikt materials gränser är viktiga för tillverkare att veta när de väljer rätt metallformningsutrustning, så det producerar stålprodukter av hög kvalitet på ett kostnadseffektivt sätt.