Variation and consistency of Young’s modulus in steel

Mechanicznie mierzony moduł Younga metali jest konsekwentnie niższy niż mierzony fizycznie, szczególnie po odkształceniu plastycznym. Ponadto, nominalnie sprężyste zachowanie podczas obciążania i rozładowywania nie jest liniowe, lecz wykazuje znaczną krzywiznę i histerezę. Chociaż pojawiło się wiele raportów dotyczących tego tak zwanego „efektu modułu”, spójność zachowania pomiędzy gatunkami stali lub w obrębie jednego gatunku produkowanego przy użyciu różnych metod i przez różnych dostawców jest nieznana. Oznacza to, że istnieje niewiele informacji na temat tego, czy producenci muszą mierzyć i kontrolować moduł mechaniczny dla każdego kręgu stali w celu zagwarantowania dokładnych symulacji, spójnego formowania i niezawodnego zachowania w trakcie eksploatacji. W celu rozwiązania tych problemów, 12 gatunków stali (4 różne gatunki: IF, HSLA, DP600, DP980; 3 producentów w każdym gatunku) poddano wysoce precyzyjnym pomiarom modułu mechanicznego z wykorzystaniem testów mechanicznych, analizy tłumienia częstotliwości rezonansowej oraz ultradźwiękowych technik echa impulsowego. Wszystkie te pomiary wykazały niezwykłą spójność nie tylko pomiędzy dostawcami, ale również pomiędzy gatunkami. Stwierdzono, że głównym czynnikiem determinującym histerezę/krzywiznę reakcji naprężenie-odkształcenie jest nominalne naprężenie płynięcia stopu. Inne zmiany całkowitego modułu mechanicznego są niewielkie w porównaniu z histerezą/krzywizną. Wyciągnięto następujące wnioski: 1) nie ma znaczącej różnicy pomiędzy dostawcami jednego gatunku stali, 2) istnieje bardzo mała różnica pomiędzy gatunkami stali, z wyjątkiem tej, którą można przypisać różnym wytrzymałościom, 3) mechaniczne rozładowanie i przeładowanie po wstępnym odkształceniu są podobne, 4) cykliczne cykle ładowania i rozładowania nie mają żadnego skumulowanego efektu, z wyjątkiem niewielkiej zmiany naprężenia płynięcia, oraz 5) początkowy moduł załadunku lub rozładowania jest bardzo podobny do modułu fizycznego, ale mechanicznie mierzone nachylenie degraduje się bardzo szybko w miarę postępu załadunku lub rozładunku i plateau przy nawet niewielkim odkształceniu (<2%). Zmierzone zachowanie podczas rozładowywania i ponownego załadunku jest bardziej spójne i powtarzalne niż podczas początkowego załadunku, a zachowanie podczas rozładowywania jest bardziej spójne i powtarzalne niż zachowanie podczas ponownego załadunku. Dlatego zaleca się stosowanie rozładowania po wstępnym odkształceniu, aby najdokładniej reprezentować wszystkie nominalnie sprężyste zachowania nieliniowe.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.