Lorsque l'acier ou l'échantillon est étiré, lorsque la contrainte dépasse la limite élastique, même si la contrainte n'augmente pas, l'acier ou l'échantillon continue à subir une déformation plastique évidente, appelée limite d'élasticité. La valeur minimale de la contrainte du phénomène de limite d'élasticité est la point de rendement.
Si Ps est la force externe à la limite d'élasticité s, et Fo la zone de rupture de l'échantillon, la limite d'élasticité σ s = Ps / Fo (MPa).
Le MPa est appelé Mpa égal à N (Newton) / mm2
(MPa=106Pa, Pa : Pasca = N/m2)
La limite d'élasticité de certains matériaux métalliques n'est pas évidente et est difficile à mesurer. Par conséquent, pour mesurer la limite d'élasticité du matériau, on stipule la contrainte lorsque la déformation plastique résiduelle permanente est égale à une certaine valeur (généralement 0,2% de la longueur d'origine), ce qui est appelé limite d'élasticité conditionnelle ou limite d'élasticité σ 0,2.
La valeur maximale de la contrainte obtenue entre le début du matériau et le moment de la rupture pendant l'étirement indique l'importance de la capacité de l'acier à résister à la rupture. Elle correspond à la résistance à la traction, à la compression, à la flexion, etc.
Soit Pb le maximum traction force avant que le matériau ne soit tiré et Fo est la surface de section de l'échantillon, de sorte que la résistance à la traction σ b = Pb / Fo (MPa).
Après l'extraction du matériau, le pourcentage de sa longueur d'élongation plastique par rapport à la longueur de l'échantillon d'origine est appelé élongation ou le taux d'élongation.
Le rapport entre la limite d'élasticité et la résistance à la traction de l'acier est appelé rapport de limite d'élasticité. Plus le rapport de la limite d'élasticité est élevé, plus la fiabilité des pièces structurelles est grande. Le rapport général de la limite d'élasticité de l'acier au carbone est de 0,6-0,65, et celui de l'acier de construction faiblement allié est de 0,65-0,75 ; celui de l'acier de construction allié est de 0,84-0,86.
La dureté indique la capacité du matériau à résister à la pression d'un objet dur sur sa surface. C'est l'un des principaux indices de performance des matériaux métalliques. En général, plus la dureté est élevée, meilleure est la résistance à l'usure. Les indices de dureté utilisés sont Brinell, Rockwell et Vickers.
Avec une charge spécifique (généralement 3000 kg), la bille en acier trempé d'une taille spécifique (généralement 10 mm de diamètre) est pressée dans la surface du matériau pendant un certain temps. Après déchargement, le rapport entre la charge et la surface de l'empreinte est la valeur de la dureté Brinell (HB) en kg force / mm2 (N/mm2).
Lorsque HB> 450 ou que l'échantillon est petit, l'essai de dureté Brinell ne peut pas être utilisé à la place de la mesure de dureté Rockwell. Il s'agit d'un cône en diamant avec un angle supérieur de 120° ou d'une bille en acier d'un diamètre de 1,59 ou 3,18 mm, pressé sur la surface du matériau mesuré sous une certaine charge. La dureté du matériau est ensuite déterminée par la profondeur de l'empreinte. En fonction des différentes duretés du matériau testé, il existe trois échelles différentes pour représenter les valeurs suivantes :
HRA est la dureté obtenue avec une charge de 60 kg et une presse à cône de diamant. Elle est utilisée pour les matériaux de dureté extrêmement élevée (tels que le carbure, etc.).
HRB: il s'agit d'une bille d'acier d'une charge de 100 kg et d'un diamètre de 1,58 mm, et la dureté est utilisée pour les matériaux de faible dureté (tels que l'acier recuit, la fonte, etc.).
HRC est la dureté obtenue avec une charge de 150 kg et une presse à cône diamanté pour les matériaux à dureté élevée (comme l'acier de trempe).
La presse à cône carré en diamant avec une charge de 120 kg et un angle supérieur de 136° est pressée sur la surface du matériau, et la surface de la fosse d'indentation du matériau divisée par la valeur de la charge est la valeur de dureté Vicker (HV).
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