Unterschied zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit

Hauptunterschied - Streckgrenze vs. Zugfestigkeit

In der Werkstofftechnik sind Streckgrenze und Zugfestigkeit zwei Eigenschaften, die zur Charakterisierung eines Materials verwendet werden können. Das Hauptunterschied zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit ist das Streckgrenze ist die Mindestspannung, bei der sich ein Material verformt permanent, wohingegen Zugfestigkeit beschreibt die maximale Beanspruchung, mit der ein Material zuvor fertig werden kann brechen.

Spannungs - Dehnungsmerkmale eines Materials

Wenn ein festes Material keine äußeren Kräfte erfährt, vibrieren alle Moleküle, aus denen sich das Material zusammensetzt Gleichgewichtspositionen. Dies ist die Konfiguration mit der niedrigsten Energie für die Moleküle. Wenn sie von ihren Gleichgewichtspositionen wegbewegt werden, versuchen die Moleküle, in ihre Gleichgewichtsposition zurückzukehren. Technisch, Stress ist ein Maß für diese intermolekularen Kräfte. Wenn das Material nicht beschleunigt wird, sollten die intermolekularen Kräfte durch die auf das Material einwirkenden äußeren Kräfte ausgeglichen werden. Daher können wir einen Hinweis auf die Belastung erhalten, indem wir die äußeren Kräfte messen, die auf das Objekt wirken. Der Stress () auf ein Objekt ist gegeben durch die äußere Kraft auf das Objekt, geteilt durch die Querschnittsfläche der Materialprobe.

Wenn ein Objekt unter Spannung steht, wird es verformt. Belastung ist eine Messung, die das gibt Längenänderung eines Objekts geteilt durch die ursprüngliche Länge. Die Belastung wird normalerweise mit dem Symbol versehen . Wenn wir eine Materialprobe verschiedenen Belastungsniveaus unterziehen, die entsprechenden Dehnungen messen und dann einen Spannungsverlauf über der Dehnung erstellen, erhalten wir das, was als a bezeichnet wird Spannungs-Dehnungskurve, Dies ist eine charakteristische Kurve für ein bestimmtes Material. Die folgende Grafik zeigt die Spannungs-Dehnungskurve für ein typisches duktiles Material wie Stahl:

Spannungs-Dehnungs-Kurve für ein duktiles Material

Was ist Ertragsstärke?

Wenn die Belastung eines Materials langsam zunimmt, können Sie sehen, dass die Belastung zunimmt im Verhältnis am Anfang. Wenn die Kraft entfernt wird, die das Material beansprucht, wird das Material wieder in seine ursprüngliche Form gebracht. Wenn ein Material dazu in der Lage ist, sagen wir, dass es das Material ist elastisch (denk an ein Gummiband). Wenn die Beanspruchung des Materials weiter zunimmt, erreicht das Material schließlich einen Punkt, wenn das Material so deformiert wird, dass das Material selbst dann nicht mehr in seine ursprüngliche Form zurückkehren kann, wenn die Verformungskräfte entfernt werden. Die Spannung, bei der ein Material aufhört, sich elastisch zu verhalten, wird als bezeichnet Streckgrenze. Wenn das Material nicht in seine ursprüngliche Form zurückkehren kann, sagen wir, dass es sich um Material handelt Kunststoff.

Was ist Zugfestigkeit?

Angenommen, Sie erhöhen die Kräfte auf das Material über die Streckgrenze hinaus. Das Material verformt sich ständig und schließlich können die Kräfte zwischen den Molekülen den äußeren Kräften nicht mehr entgegenwirken und das Material bricht. Die maximale Belastung, die das Material vor dem Brechen bewältigen kann, wird aufgerufen Zerreißfestigkeit oder ultimative Stärke.

Wenn Sie die Spannungs-Dehnungskurve oben betrachten, scheint die Spannung zu sein verringern da das Material immer länger wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Definitionen von Spannung und Dehnung, die zum Zeichnen dieser Diagramme verwendet werden, das nicht berücksichtigen Änderungen in der Umgebung die auftreten, wenn die Kräfte auf das Material einwirken. Stattdessen wird hier davon ausgegangen, dass die Fläche konstant bleibt. Diese Art der Definition für Stress, die Änderungen in dem Bereich nicht berücksichtigt, wird aufgerufen technischer Stress. Wenn die Änderung der Fläche berücksichtigt wird, zeigt die Spannungs-Dehnungskurve, dass die Spannung mit zunehmender Dehnung des Materials ebenfalls zunimmt. Die Definition der Spannung, die die kontinuierliche Änderung des Bereichs berücksichtigt, wird aufgerufen wahrer Stress.

Unterschied zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit

Definition:

Ertragsstärke ist die Belastung, durch die ein Material sein elastisches Verhalten verliert.

Zerreißfestigkeit ist die maximale Belastung, die ein Material aushalten kann, bevor es bricht.