Am beliebtesten Eigenschaften von Aluminium und seinen Legierungen

Mechanische Eigenschaften von Aluminium

Was sind mechanische Eigenschaften?

Mechanisch Eigenschaften von Aluminium, wie andere Materialien - das sind Eigenschaften, die mit der elastischen und unelastischen Reaktion des Materials auf die Belastung verbunden sind, einschließlich, Beziehung zwischen Spannungen und Dehnungen. Beispiele für mechanische Eigenschaften sind:

Elastizitätsmodul (bei Zug, wenn komprimiert, bei Schicht)
Zugfestigkeit (Zug, wenn komprimiert, bei Schicht)
Streckgrenze
Ermüdungsgrenze
Bruchdehnung (relativ)
Härte.

Mechanische Eigenschaften werden oft fälschlicherweise als physikalische Eigenschaften bezeichnet..

Mechanische Eigenschaften von Materialien, einschließlich, Aluminium und seine Legierungen, die durch Zugversuche des Materials gewonnen werden, z.B, Zugmodul, Zugfestigkeit, Zugfestigkeit und Dehnung werden Zugeigenschaften genannt.

Elastizitätsmodul

Elastizitätsmodul, der oft Young-Modul genannt wird, ist das Spannungsverhältnis, die am Material befestigt ist, auf die entsprechende Verformung in diesem Intervall, wenn sie direkt proportional zueinander sind.

Es gibt drei Arten von Spannungen und dementsprechend drei Arten von Elastizitätsmodulen für jedes Material, einschließlich für Aluminium:

Zugmodul
Druckmodul
Schubmodul (Schermodul).

Tabelle – Zugmoduli von Aluminium und anderen Metallen [1]

Bild 1 – Zugkurven von Aluminium und Baustahl [4]

Bild 2 – Einfluss von Legierungselementen in Aluminiumlegierungen auf deren Dichte t E-Modul [4]

Zugfestigkeit

Das Verhältnis der maximalen Belastung vor dem Bruch der Probe bei Zugversuchen auf der ursprünglichen Querschnittsfläche der Probe. Es werden auch die Begriffe "Zugfestigkeit" und "Zugfestigkeit" verwendet..

Bild 3 – Zugkurven von Aluminium im Vergleich zu verschiedenen Metallen und Legierungen [4]

Streckgrenze

Stromspannung, die notwendig ist, um eine gegebene kleine plastische Verformung in Aluminium oder einem anderen Material unter einachsiger Zug- oder Druckbelastung zu erreichen.

Ist die plastische Verformung unter Zugbelastung gegeben als 0,2 %, dann der Begriff "Streckgrenze" 0,2 %» (R_p0,2).

Bild 4 – Typisches Spannungs-Dehnungs-Diagramm
für Aluminiumlegierungen

Dehnung (bei Bruch)

Wird oft als "Dehnung" bezeichnet. Vergrößern des Abstands zwischen zwei Markierungen auf einem Teststück, die durch Verformung der Probe unter Spannung entsteht, bis der Spalt zwischen diesen Markierungen.

Das Ausmaß der Dehnung hängt von den Abmessungen des Querschnitts der Probe ab.. beispielsweise, Verlängerung, die beim Testen einer Aluminiumblechprobe erhalten wird, ist für ein dünnes Blech niedriger, als für ein dickes Blech. Gleiches gilt für stranggepresste Aluminiumprofile..

Bild 5 – Einfluss von Legierungselementen auf Festigkeitseigenschaften und Dehnung [4]

Dehnung A

Prozentuale Dehnung nach dem Brechen der Probe im ursprünglichen Markierungsabstand 5,65 · S₀, wo ist₀Ist die ursprüngliche Querschnittsfläche des Prüflings. Veraltete Bezeichnung dieser Größe А₅ derzeit nicht beworben. Ein ähnlicher Wert in russischsprachigen Dokumenten wird mit δ . bezeichnet₅.

Einfach zu überprüfen, dass für runde Proben dieser Abstand zwischen den Originalmarken als 5 d . berechnet wird.

Dehnung A_50mm

Prozentuale Dehnung nach dem Bruch der Probe im Verhältnis zur ursprünglichen Länge zwischen den Markierungen 50 mm und konstante Originalbreite des Prüflings (normalerweise 12,5 mm). In den Vereinigten Staaten beträgt der Abstand zwischen den Markierungen in 2 Zoll, also 50,8 mm.

Schiere Stärke

Maximale spezifische Belastung, das heißt, die maximale Last, geteilt durch die ursprüngliche Querschnittsfläche, Welches Material hält einem Schertest stand. Scherfestigkeit ist normalerweise ungefähr 60 % aus Zugfestigkeit.

Die Scherfestigkeit ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Nieten., einschließlich, Aluminium.

Bild 6 – Druckfestigkeit, Schiere Stärke, Tragkraft und
Härte verschiedener Aluminiumlegierungen [4]

Poissonzahl

Verhältnis zwischen Längsdehnung und Querkontraktion eines Profils im einachsigen Versuch. Für Aluminium und alle Aluminiumlegierungen in allen Staaten beträgt die Poisson-Zahl normalerweise 0,33 [2].

Härte

Beständigkeit von Metall gegen plastische Verformung, normalerweise per Fingerabdruck gemessen.

Brinellhärte (HB)

Durchdringungswiderstand eines kugelförmigen Eindringkörpers unter genormten Bedingungen.

Bei Aluminium und Aluminiumlegierungen beträgt die HB-Härte ca. 0,3 R_ich, wo R_ich- Zugfestigkeit, ausgedrückt in MPa [2].

Bei Verwendung eines Wolframcarbid-Eindringkörpers, dann wird die Notation HBW verwendet.

Vickers-Härte (HV)

Durchdringungswiderstand eines Diamant-Eindringkörpers in Form einer quadratischen Pyramide unter standardisierten Bedingungen. Die HV-Härte beträgt ungefähr 1,10 · HB [2].

Ermüden

Die Tendenz von Metall, unter längerer zyklischer Belastung zusammenzubrechen, die deutlich unter der Zugfestigkeit liegt.

Bild 7 – Unterschied im Ermüdungsverhalten von kohlenstoffarmen Stahl- und Aluminiumlegierungen [3]

Ermüdungsfestigkeit

Maximale Spannungsamplitude, denen das Produkt bei einer bestimmten Anzahl von Ladezyklen standhält. Normalerweise ausgedrückt als Spannungsamplitude, was eine 50%ige Ausfallwahrscheinlichkeit nach einer bestimmten Anzahl von Lastzyklen ergibt [2].

Ermüdungsausdauer

Größter Stress, unterhalb derer das Material einer bestimmten Anzahl von Belastungszyklen standhält [2].