Τι είναι η ισχύς απόδοσης χάλυβα;

Η αντοχή διαρροής χάλυβα είναι η ποσότητα της πίεσης που πρέπει να υποστεί ένα κομμάτι χάλυβα προκειμένου να παραμορφωθεί μόνιμα και μετρήσιμα. Η αντοχή διαρροής ορίζεται συχνότερα ως το σημείο στο οποίο έχει συμβεί μετρήσιμη απόκλιση 0.2 στον χάλυβα. Η αντοχή διαρροής χάλυβα μπορεί να αυξηθεί χρησιμοποιώντας θερμικές επεξεργασίες ή με ανάμειξη άλλων υλικών με τον χάλυβα για τη δημιουργία ενός κράματος χάλυβα. Οι μηχανικοί πρέπει να γνωρίζουν την αντοχή διαρροής των υλικών που χρησιμοποιούν, προκειμένου να διασφαλίσουν ότι οι κατασκευές που κατασκευάζουν θα αντέχουν στις καταπονήσεις που τους ασκούνται.

Η αντοχή διαρροής δεν πρέπει να συγχέεται με την αντοχή εφελκυσμού. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι το σημείο στο οποίο οι πιέσεις σε ένα μέταλλο θα το αναγκάσουν να σπάσει ή να σπάσει. Αντίθετα, η αντοχή διαρροής είναι το σημείο στο οποίο ένα μέταλλο θα υποστεί πλαστική παραμόρφωση. Ένα υλικό λέγεται ότι έχει παραμορφωθεί πλαστικά όταν κάμπτεται υπό πίεση και δεν μπορεί να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα μετά την αφαίρεση της τάσης. Εάν το υλικό είναι σε θέση να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα, αυτό είναι γνωστό ως ελαστική παραμόρφωση. Η ελαστική παραμόρφωση μπορεί να συνεχιστεί για κάποιο χρονικό διάστημα πριν ένα μέταλλο παραμορφωθεί πλαστικά.

Η αντοχή διαρροής ενός υλικού προσδιορίζεται σε εργαστήριο χρησιμοποιώντας μια δοκιμή τάσης. Πρώτον, εκατοντάδες δείγματα του υλικού υπόκεινται σε πίεση. Το σημείο στο οποίο εμφανίζεται η πλαστική παραμόρφωση καταγράφεται για κάθε δείγμα. Στη συνέχεια υπολογίζεται ο μέσος όρος των μετρήσεων για να προσδιοριστεί η αντοχή διαρροής του υλικού όπως μετράται σε λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα (psi). Εάν ασκηθεί περισσότερη πίεση στο υλικό αφού φτάσει στο σημείο αντοχής διαρροής, το υλικό θα φτάσει σύντομα στο σημείο θραύσης και θα σπάσει.

Ο τεχνικός ορισμός του χάλυβα είναι ο σίδηρος στον οποίο έχει προστεθεί άνθρακας για να σχηματίσει ένα κράμα. Η αντοχή διαρροής χάλυβα και οι άλλες ιδιότητες του χάλυβα θα ποικίλλουν ανάλογα με το ποσοστό άνθρακα που έχει προστεθεί. Η προσθήκη άλλων υλικών όπως ο χαλκός, ο μόλυβδος και το μαγγάνιο μπορεί επίσης να έχει επίδραση στην αντοχή του χάλυβα. Οι κατασκευαστές μεταλλικών προϊόντων δημοσιεύουν στατιστικά στοιχεία σχετικά με την αντοχή διαρροής και άλλα χαρακτηριστικά συγκεκριμένων προϊόντων.

Οι θερμικές επεξεργασίες μπορούν επίσης να επηρεάσουν την αντοχή του χάλυβα. Ο σκοπός μιας θερμικής επεξεργασίας είναι είτε να ενισχύσει είτε να μαλακώσει το μέταλλο. Η θέρμανση και η ψύξη του μετάλλου σε καθορισμένες θερμοκρασίες σε ελεγχόμενες ταχύτητες αλλάζει την κρυσταλλική δομή του μετάλλου. Η κρυσταλλική δομή είναι ένας από τους κύριους παράγοντες που καθορίζουν την αντοχή του μετάλλου.