鉄鋼のヤング率のばらつきと整合性

金属のヤング率は機械的に測定されたものは物理的に測定されたものより常に低く、特に塑性ひずみを与えた後のものは低くなります。 さらに、名目上の弾性的な負荷および負荷解除の挙動は線形ではなく、著しい湾曲とヒステリシスを示している。 このいわゆる「弾性率効果」については多くの報告がなされていますが、鋼種間、あるいは代替方法やサプライヤーによって生産された同一鋼種内での挙動の一貫性は不明です。 つまり、正確なシミュレーション、一貫した成形、および信頼性の高い使用中の挙動を保証するために、メーカーが鋼のコイルごとに機械的弾性率を測定・管理する必要があるかどうかについての情報はほとんどない。 これらの問題を解決するために、12 鋼(4 種類の鋼種:IF、HSLA、DP600、DP980、各鋼種 3 名の生産者)に対して、機械試験、共振周波数減衰解析、および超音波パルスエコー法を用いた高精度な弾性率測定が行われた。 これらの測定結果は、サプライヤー間だけでなく、グレード間でも顕著な一貫性を示しています。 応力-ひずみ反応のヒステリシス/曲率の主要な決定要因は、合金の公称流動応力であることが判明しました。 その他の機械的弾性率の変動はヒステリシス/曲率に比べれば小さい。 以下の結論に達した。 1) 単一鋼種の供給者間に大きな違いはない,2) 鋼種間の違いは,強度の違いに起因するものを除いて,ほとんどない,3) 予備ひずみ後の機械的除荷と再載荷は同様である,4) 繰返し負荷と除荷のサイクルは流動応力のわずかな変化を通じて以外は,累積的影響を与えない,5) 初期の負荷または除荷弾性率は物理弾性率と非常に似ているが,機械的に測定した傾斜は負荷または除荷が進むに従って非常に急速に劣化し,小さなひずみでさえ(<2%)でプラトーとなる,とした. 測定された除荷と再荷重の挙動は、初期荷重時の挙動よりも一貫性があり再現性があり、除荷の挙動は再荷重の挙動よりも一貫性があり再現性があります。 したがって,公称弾性非線形挙動をすべて最も正確に表現するためには,予ひずみ後の除荷を用いることが推奨される

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