Aço Inoxidável - Propriedades Mecânicas

Aço Inoxidável - Propriedades Mecânicas

Tópicos abordados

Fundo Propriedades Típicas Rendimento Força Ductilidade Dureza Propriedades Mecânicas de Fios e Bar

Fundo

As propriedades mecânicas de aços inoxidáveis ​​são quase sempre os requisitos do caderno de especificações utilizadas para adquirir o produto. Para produtos laminados planos, as propriedades são geralmente especificados resistência à tração, tensão de escoamento (ou estresse prova), alongamento e Brinell ou dureza Rockwell. Com muito menos frequência existem requisitos para a resistência ao impacto, quer Charpy ou Izod. Bar, tubo, tubos, conexões etc também exigem geralmente pelo menos resistência à tração e tensão de escoamento. Estas propriedades dão uma garantia de que o material em questão foi corretamente produzido, e também são utilizados por engenheiros para calcular as cargas de trabalho e pressões que o produto pode transportar com segurança em serviço.

Propriedades Típicas

Típicos propriedades mecânicas dos materiais recozidos são como no gráfico da Figura 1. Note-se que a elevada taxa de trabalho a frio de endurecimento dos aços inoxidáveis ​​austeníticos nos resultados particulares em propriedades reais de alguns produtos comerciais que são significativamente maiores do que esses valores. A tensão de cedência (normalmente medida como o stress prova 0,2%) é particularmente aumentou mesmo quantidades muito pequenas de trabalho a frio. Mais detalhes sobre o trabalho de endurecimento dos aços inoxidáveis ​​são dadas na seção deste manual na fabricação. [pic 1] Figura 1. Típicas Propriedades de Tração de Materiais recozidos Rendimento Força Uma característica invulgar de aços austeníticos recozidos inoxidável é que a resistência ao escoamento é uma proporção muito baixa de resistência à tracção, tipicamente, apenas 40-45%. A proporção comparável para um aço leve é ​​de cerca de 65-70%. Tal como acima indicado uma pequena quantidade de trabalho a frio aumenta consideravelmente o rendimento de (muito mais do que a resistência à tracção), de modo que o rendimento aumenta também a uma maior proporção de tracção. Apenas alguns% de trabalho a frio vai aumentar o rendimento por 200 ou 300MPa, e em severamente frio material trabalhado como o arame de mola têmpera ou tira, o rendimento é geralmente de cerca de 80-95% da resistência à tracção. Como cálculos do projecto de engenharia são frequentemente feitas em critério de escoamento a resistência ao escoamento baixo de aços inoxidáveis ​​austeníticos pode significar que a sua carga de projecto não pode ser maior do que a de aço macio, apesar da resistência à tracção sendo substancialmente maior. Tensões de projeto para vários graus e as temperaturas são dadas em australianos padrão AS1210 "Vasos de Pressão não cozidos". Ductilidade A outra propriedade mecânica de nota é a ductilidade, normalmente medido por% de alongamento durante um ensaio de tracção. Isto mostra a quantidade de deformação um pedaço de metal vai suportar antes que fracturas. Os aços inoxidáveis ​​austeníticos têm prolongamentos excepcionalmente elevadas, geralmente cerca de 60-70% para os produtos recozidos, como mostrado na figura 2. É a combinação de elevada taxa de trabalho de endurecimento e alongamento elevado que permite que as operações de fabricação graves que são realizados rotineiramente, como desenho profundo de pias de cozinha e as calhas de lavandaria. [pic 2] Figura 2. Alongamentos típicos de materiais recozidos Dureza Dureza (medida por Brinell, Rockwell ou máquinas Vickers) é um outro valor para a força de um material. A dureza é normalmente definida como a resistência à penetração, por isso estas máquinas de teste medir a profundidade a que um penetrador muito duro é forçado a entrar um material sob a acção de uma força conhecida. Cada máquina tem um penetrador em forma diferente e um sistema de aplicação diferente força, de modo conversão entre escalas de dureza geralmente não é muito preciso. Embora as tabelas de conversão foram produzidos estas conversões são apenas aproximados, e não deve ser usado para determinar a conformidade com os padrões. É também por vezes conveniente para fazer um teste de dureza e, em seguida, converter o resultado para resistência à tracção. Embora as conversões de carbono e aços de baixa liga são bastante confiáveis, aqueles para os aços inoxidáveis ​​são muito menos. Propriedades Mecânicas de Fios e Bar As propriedades mecânicas da maioria dos produtos de arame de aço inoxidável e bar são geralmente suficientemente descrito por a resistência à tracção. Estes produtos requerem propriedades mecânicas que são cuidadosamente escolhidos para permitir que o produto a ser fabricado no componente acabado e também para suportar as cargas que serão aplicados durante o serviço. Arame de mola tem a maior resistência tênsil do fio geralmente fabricado, que deve ser adequado para enrolamento em tensão ou molas de compressão, sem quebrar durante a formação. No entanto, tais resistências à tração alta seria completamente inadequado para a formação de tecelagem ou aplicações, porque o fio se romper, formando.Fios de tecelagem são fornecidos em uma variedade de resistência à tracção cuidadosamente escolhida de modo que a tela tecida acabado terá uma resistência adequada para suportar as cargas de serviço, e ainda macio o suficiente para ser dobrada e ser formado dentro da tela de forma satisfatória. As propriedades mecânicas do fio de elementos de fixação são um outro exemplo, onde um cuidadoso equilíbrio de propriedades mecânicas é necessária. Neste tipo de produto o fio deve ser dúctil suficiente para formar uma cabeça muito complexa, mas o fio deve ser forte o suficiente de modo que os fios não irá deformar-se quando o parafuso ou cavilha é montado no componente. Bons exemplos são os parafusos para telhados, parafusos de madeira e de auto-roscantes; para alcançar as propriedades mecânicas requeridas para tais componentes requer uma consideração cuidadosa da composição do aço de modo a que o trabalho taxa de endurecimento será suficientemente elevada para formar segmentos rígidos no segmento de rolamento e mas não tão alta como para impedir que a cabeça de ser formada. Para os produtos de barras um compromisso também deve ser feita; uma grande proporção de barra irá ser maquinadas, por isso, é importante que a dureza não pode ser demasiado elevado, mas melhor capacidade de carga é alcançado se a força é elevada, e para a barra traçada uma boa acabamento brilhante só é alcançado por uma redução que aumenta significativamente os níveis de força.

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