Đo độ bền kéo của thép

Độ bền kéo là một tính chất cơ lý quan trọng của thép, thể hiện khả năng chịu lực kéo của nó trước khi bị đứt.

1. Tại sao cần đo độ bền kéo của thép?

Độ bền kéo là một tính chất cơ lý quan trọng của thép, thể hiện khả năng chịu lực kéo của nó trước khi bị đứt. Biết được độ bền kéo, ta có thể:

  • Lựa chọn loại thép phù hợp cho từng mục đích sử dụng: xây dựng nhà cửa, chế tạo máy móc, ...
  • Đảm bảo an toàn cho công trình và thiết bị: thép phải đủ bền để chịu được tải trọng mà nó phải chịu trong quá trình sử dụng.
  • Kiểm tra chất lượng của thép: đảm bảo thép sản xuất đạt tiêu chuẩn kỹ thuật.

2. Quy trình đo độ bền kéo của thép:

Bước 1: Chuẩn bị

  • Mẫu thử thép:
    • Có hình dạng và kích thước theo tiêu chuẩn (thường là dạng thanh trụ tròn hoặc thanh phẳng).
    • Được gia công cẩn thận, không có khuyết tật.
  • Máy kéo thép:
    • Có khả năng ghi lại tải trọng và biến dạng của mẫu thử trong quá trình kéo.

Máy kéo thép thử độ bền kéo của thép

Máy kéo thép thử độ bền kéo của thép

 

  • Thước đo:
    • Dùng để đo chiều dài ban đầu (Lo) và chiều dài sau khi đứt (Lf) của mẫu thử.
  • Máy tính:
    • Dùng để tính toán các đại lượng cần thiết.

Bước 2: Tiến hành thí nghiệm

  1. Lắp đặt mẫu thử: Cố định hai đầu của mẫu thử vào kẹp của máy kéo thép.
  2. Kéo mẫu thử: Bắt đầu kéo mẫu thử với tốc độ tải trọng nhất định.
  3. Ghi lại dữ liệu: Ghi lại tải trọng (F) và biến dạng (L) của mẫu thử tại các điểm nhất định trong quá trình kéo.
  4. Tiếp tục kéo mẫu thử: Tiếp tục kéo mẫu thử cho đến khi bị đứt.

Bước 3: Tính toán

  • Tính ứng suất (σ): Ứng suất là lực tác dụng lên một đơn vị diện tích.
    • Công thức: σ = F / A
      • σ: Ứng suất (MPa)
      • F: Lực tác dụng (N)
      • A: Diện tích tiết diện ngang của mẫu thử (mm²)
  • Tính biến dạng tương đối (ε): Biến dạng tương đối là tỷ số phần trăm giữa độ giãn dài của mẫu thử và chiều dài ban đầu của nó.
    • Công thức: ε = (L - Lo) / Lo * 100%
      • ε: Biến dạng tương relative (%)
      • L: Chiều dài của mẫu thử tại thời điểm đo (mm)
      • Lo: Chiều dài ban đầu của mẫu thử (mm)
  • Vẽ biểu đồ ứng suất - biến dạng: Biểu đồ này cho ta thấy mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của mẫu thép trong quá trình kéo.
  • Xác định các đại lượng:
    • Giới hạn tỷ lệ: Ứng suất tối đa mà tại đó mẫu thép vẫn giữ được tính đàn hồi.
    • Giới hạn chảy: Ứng suất mà tại đó mẫu thép bắt đầu biến dạng dẻo vĩnh viễn.
    • Độ bền kéo: Ứng suất lớn nhất mà mẫu thép có thể chịu được trước khi bị đứt.
    • Độ dẻo dai: Khả năng hấp thụ năng lượng của vật liệu trước khi bị đứt. Độ dẻo dai thường được đo bằng độ giãn dài sau khi đứt (A%).

Bước 4: Đánh giá kết quả

Dựa vào các đại lượng tính toán được, ta có thể đánh giá độ bền kéo và độ dẻo dai của thép. Kết quả thu được cần được so sánh với tiêu chuẩn để đảm bảo chất lượng thép đáp ứng yêu cầu sử dụng.

3. Một số lưu ý trong thí nghiệm:

  • Quá trình thí nghiệm cần được thực hiện cẩn thận và chính xác để đảm bảo kết quả thu được có độ tin cậy cao.
  • Cần tuân thủ các quy định an toàn khi thực hiện thí nghiệm.

4. Giải thích một số thuật ngữ:

  • Tính đàn hồi:Khả năng của vật liệu trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị biến dạng. Ví dụ như khi bạn kéo lò xo, sau khi thả tay ra lò xo sẽ tự động trở lại hình dạng ban đầu.

Lò xo thép có tính đàn hồi cao

Lò xo thép có tính đàn hồi cao

 

  • Tính dẻo:Khả năng của vật liệu bị biến dạng vĩnh viễn mà không bị đứt. Ví dụ như khi bạn bẻ cong một thanh thép, thanh thép sẽ bị cong và giữ nguyên hình dạng cong đó sau khi bạn bỏ lực ra.

 

  • Ứng suất: Lực tác dụng lên một đơn vị diện tích. Ví dụ như khi bạn dẫm lên mặt đất, lực tác dụng của bạn lên một đơn vị diện tích mặt đất chính là ứng suất.
  • Biến dạng: Sự thay đổi hình dạng hoặc kích thước của vật liệu do tác dụng của lực. Ví dụ như khi bạn kéo lò xo, lò xo sẽ bị dãn ra, đây là biến dạng của lò xo.
  • Giới hạn tỷ lệ: Ứng suất tối đa mà tại đó mẫu thép vẫn giữ được tính đàn hồi. Nếu vượt qua giới hạn tỷ lệ, mẫu thép sẽ bị biến dạng dẻo vĩnh viễn.
  • Giới hạn chảy: Ứng suất mà tại đó mẫu thép bắt đầu biến dạng dẻo vĩnh viễn.
  • Độ bền kéo: Ứng suất lớn nhất mà mẫu thép có thể chịu được trước khi bị đứt.
  • Độ dẻo dai: Khả năng hấp thụ năng lượng của vật liệu trước khi bị đứt. Độ dẻo dai thường được đo bằng độ giãn dài sau khi đứt (A%).

 


THÔNG TIN LIÊN HỆ

CÔNG TY TNHH VLXD TÔN THÉP TÂN HỒNG  PHÚC

Địa chỉ: 1181 Đại lộ Bình Dương, KP 3A, P. Thới Hòa, Thị xã Bến Cát, Tỉnh Bình Dương

Hotline: 0274 625 6699 | 0947 9595 88

Email: tontheptanhongphuc@gmail.com

Fanpage: https://www.facebook.com/VLXDTanHongPhuc/

TOP