استحکام تسلیم

استحکام تسلیم

استحکام تسلیم (Yield Strength) تنشی است که در آن تسلیم یا شروع تغییر شکل پلاستیک مشاهده می‌ شود به حساسیت اندازه کرنش بستگی دارد. در بیشتر مواد انتقال از رفتار الاستیک به پلاستیک تدریجی است و تعیین دقیق نقطه شروع تغییر شکل پلاستیک مشکل است. معیارهای مختلفی برای تشخیص شروع تسلیم با توجه به حساسیت مقادیر کرنش و استفاده مناسب از داده‌ ها به ‌کار برده می ‌شوند:

1- حد الاستیک حقیقی بر مبنای میکرو کرنش به مقدار ^{6 -}210× بدست می آید. مقدار این حد الاستیک خیلی کوچک و در اثر حرکت چند صد نابجایی است.

2- حد تناسب، تنشی است که در زیر آن ، تنش با کرنش طبق قانون هوک متناسب است.  این تنش با مشاهده انحراف از قسمت خط مستقیم در منحنی تنش- کرنش به‌ دست می‌آید.

3- حد الاستیک، بزرگترین تنشی است که ماده می‌تواند در آن پایدار باشد و پس از رها شدن کامل بار، کرنش دائمی قابل اندازه‌گیری در آن باقی نمانده باشد. با زیاد شدن حساسیت اندازه کرنش ، مقدار حد الاستیک کم می ‌شود تا جایی که با حد الاستیک حقیقی مساوی شود. در حساسیت کرنشی که معمولا در مطالعات مهندسی به‌کار گرفته می‌شود (10^-4 in / in) حد الاستیک از حد نسبی بیشتر است.

4- استحکام تسلیم، تنش لازم برای ایجاد مقداری تغییر شکل پلاستیک کوچک و معین است. تعریف متداول این خاصیت، استحکام تسلیم خارج از مرکز (قراردادی) است که با تنش واقع بر نقطه تقاطع منحنی تنش - کرنش و خطی موازی با بخش الاستیک منحنی در یک کرنش معین تعیین می‌شود. در آمریکا معمولا این استحکام با کرنش خارج از مرکز به مقدار 0.1 یا 0.2 درصد (0.001 یا e=0.002) مشخص می‌ شود.

روش مناسب برای به‌دست آوردن استحکام تسلیم خارج از مرکز به این صورت است که نمونه پس از بارگذاری تا 0.2 درصد استحکام تسلیم خارج از مرکز خود، و سپس باربرداری، نسبت به قبل از آزمایش 0.2 درصد بلند تر شود. استحکام تسلیم خارج از مرکز در بریتانیا، اغلب تنش آزمایش، نامیده می‌شود که مقادیر خارج از مرکز در آن 0.1 یا 0.5 درصد است. استحکام تسلیم به‌ دست آمده از روش خارج از مرکز معمولا در طراحی و مشخص کردن خواص ماده استفاده می‌ شود، زیرا این روش فاقد مشکلات عملی موجود در اندازه‌گیری حد الاستیک یا حد نسبی است.

در منحنی تنش- کرنش بعضی از مواد ، قسمت خطی وجود ندارد، مثلا مس نرم یا چدن خاکستری. برای این مواد روش خارج از مرکز به‌ کار نمی ‌رود و به‌ طور متداول، استحکام تسلیم با محاسبه تنش مولد کرنش کل (ε=0.005) تعیین می‌ شود.

استحکام تسلیم برخی فلزات

استحکام تسلیم برخی از فلزات در جدول زیر نمایش داده شده است:

منابع و پیوندها