¿Qué es una curva de tensión-deformación?
Curva tensión-deformación
Curva tensión-deformación
En ingeniería, la tensión y la deformación se calculan según la siguiente fórmula:
Estrés (Esfuerzo de ingeniería o esfuerzo nominal) σ=P/A. , deformación (deformación de ingeniería o deformación nominal) ε= (L-L.)/L.
En la fórmula, P es la carga; es el área de la sección transversal original del espécimen L. es la longitud de calibre original de la muestra; L es la longitud después de la deformación de la muestra;
Esta curva tensión-deformación a menudo se denomina curva tensión-deformación de ingeniería, y es similar a la curva carga-deformación, excepto que las coordenadas son diferentes. De esta curva se puede ver que el proceso de deformación del acero con bajo contenido de carbono tiene las siguientes características:
Cuando la tensión es menor que σe, la tensión es proporcional a la deformación de la muestra. Se elimina y la deformación desaparece, es decir, la muestra En la etapa de deformación elástica, σe es el límite elástico del material, que representa la tensión máxima a la que el material mantiene una deformación elástica completa.
Cuando la tensión excede σe, la relación lineal entre tensión y deformación se destruye y aparece una meseta de fluencia o un diente de fluencia. Si se descarga, la deformación de la muestra solo se puede restaurar parcialmente, mientras que se retiene una parte de la deformación residual, es decir, la deformación plástica, lo que indica que la deformación del acero ha entrado en la etapa de deformación elástico-plástica. σs se denomina límite elástico o límite elástico del material. Para materiales metálicos sin fluencia obvia, el valor de tensión que produce una deformación residual del 0,2% se especifica como límite elástico.
Cuando la tensión excede σs, la muestra sufre una deformación plástica obvia y uniforme. Si la deformación de la muestra aumenta, el valor de la tensión debe aumentar a medida que aumenta la deformación plástica, el fenómeno de deformación plástica aumenta. La resistencia se llama endurecimiento por trabajo o endurecimiento por deformación. La etapa de deformación uniforme de la muestra finaliza cuando la tensión alcanza σb. Esta tensión máxima σb se denomina resistencia límite o resistencia a la tracción del material, que representa la resistencia del material a la deformación plástica uniforme máxima.
Después del valor de σb, la muestra comienza a sufrir una deformación plástica desigual y se forma un cuello, la tensión disminuye y finalmente la muestra se rompe cuando la tensión alcanza σk. σk es la resistencia a la fractura condicional del material, que representa la resistencia última del material a la plasticidad.
La tensión y la deformación en la curva tensión-deformación anterior se calculan en función del tamaño inicial de la muestra. De hecho, el tamaño de la muestra cambia constantemente durante el proceso de estiramiento. tiempo La tensión S debe ser la carga instantánea (P) dividida por el área de la sección transversal instantánea (A) de la muestra, es decir: S=P/A de manera similar, la deformación verdadera e debe ser el alargamiento instantáneo dividido por la; longitud instantánea de=dL/L. La siguiente figura es la curva tensión-deformación verdadera. No disminuye después de que la carga alcanza el valor máximo como la curva tensión-deformación. En cambio, continúa aumentando hasta la fractura. Esto muestra que el metal continúa endureciéndose durante el proceso. El esfuerzo aplicado debe continuar aumentando para que la deformación continúe. Incluso después de que se produce el estrechamiento, el esfuerzo real en el estrechamiento sigue aumentando, lo que elimina la ilusión de una disminución de la tensión en la curva tensión-deformación. .
Curva tensión-deformación real