MATERIALEN
1
VANDENBERGHE CARO 1IVc
, MATERIALEN
DEEL 1: INLEIDING TOT DE MATERIAALKEUZE EN EIGENSCHAPPEN VAN MATERIALEN
INLEIDING – SCHEMATISCH OVERZICHT VAN MATERIAALEIGENSCHAPPEN
Materialen worden gekozen op basis van hun eigenschappen
2
VANDENBERGHE CARO 1IVc
, - eigenschappen zijn bij elk materiaal verschillend
- eigenschappen die bij het ene materiaal van toepassing zijn, zijn soms niet relevant bij ander materialen
- ontwerper moet op basis van deze eigenschappen een geschikte materiaalkeuze maken
Verschillende materiaalklassen
- metalen
- kunststoffen
- keramische materialen
- composieten
Verschillende soorten eigenschappen
- chemische eigenschappen: samenstelling, ontvlambaarheid, corrosievastheid, ...
- fysische eigenschappen: thermische eigenschappen, elektrische eigenschappen, ...
- mechanische eigenschappen: rekeigenschappen, breuktaaiheid, drukvastheid
- producttechnische eigenschappen: maatvastheid, vormbaarheid, verkrijgbaarheid, ...
BESPREKING VAN ENEKE EIGENSCHAPPEN VAN MATERIALEN
MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN
INLEIDING
- zeggen iets over het gedrag van materialen onder invloed van krachten
- krachten: trekkrachten, drukkrachten, afschuifkracht of combinatie van deze èkrachtenpatroon kan dus zeer ingewikkeld zijn
- in labo’s maar 1 kracht tegelijk gemeten => niet bruikbaar in de realiteit wanneer er meer krachten op materiaal inwerken
TREKPROEF
- Trekproef = proefstaaf onderworpen aan een geleidelijk toenemend trekkracht tot de proefstaaf breekt.
- Tijdens proef worden twee eenheden geregistreerd
o verlening van de staaf onder invloed van de kracht ( l)
o trekkracht nodig om de verlenging te doen ontstaan F
Aan de hand van deze registratie kan het trekkracht-verlengingsdiagram worden opgesteld
SPANNINGS - REKDIAGRAM
DE SPANNING
DE REK
- verlening van de proefstaaf (Δl) / Ao => in %
Naargelang de soort kracht een andere benaming aan de spanning toekennen
3
VANDENBERGHE CARO 1IVc
, - trekspanning: voorwerp uittrekken
- drukspanning: voorwerp samendrukken
- schuifspanning: doet voorwerp splijten
- torsiespanning; doet voorwerp verwringen
- buigspanning: doet voorwerp buigen
1. trekkracht en verlenging recht evenredig => evenredigheidsgebied
materiaal wordt niet blijvend vervormd
A= evenredigheidsgrend van het materiaal
2. plastische vervorming => blijvende vervorming
3. verlenging nog sneller => max waarde in punt B
4. na punt B bereikt is => vernauwing van materiaal => insnoering
UIT HET SPANNINGSREKDIAGRAM WORDEN EEN AANTAL MATERIAALEIGENSCHAPPEN ADGELEID
- de treksterkte ( ): (=maximumlast)
o indicatie voor de sterkte van een materiaal
- de elastisiciteitsgrens ( ): spanning waarbij er voor het eerst plastische vervorming optreedt (na dit punt is de
vervorming blijvend) => bijna niet vast te leggen
- de 0,2 % rekgrens: de spanning waarbij een blijvende rek van 0,2% is opgetreden
o dit makkelijker vast te stellen dan elasticiteitsgrens
- de elasticiteitsmodulus van Young (E): in het eerste deel van de curve, waar deze verhouding constant is
o indicatie voor de stijfheid van een materiaal
- De breukrek ( ): (lengte na de breuk) / (oorspronkelijke lengte) X 100
o indicatie voor de taaiheid van een materiaal
§ taai materiaal: materiaal breekt pas na sterke blijvende vervorming (zacht staal)
§ bros materiaal: materiaal breek als bij geringe blijvende vervorming (gietijzer)
- De insnoering ( ): verschil tussen de oorspronkelijke dwarsdoorsnede en de doorsnede op de plaats waar de proefstaaf is
ingesnoerd en gebroken
DE
KERFSLAGPROEF (DE SCHOKBELASTING)
- Met de kerfslagproef wordt de slagvastheid van een materiaal gemeten
- Slagvastheid: mate waarin een materiaal bestand is tegen schokbelasting (ook wel slag- of stootbelasting), de energie nodig om
een gegeven volume of een gegeven doorsnede van een materiaal te doen breken
- Meest gebruikte proef om slagvastheid te meten = kerfslagproef van Charpy
4
VANDENBERGHE CARO 1IVc
1
VANDENBERGHE CARO 1IVc
, MATERIALEN
DEEL 1: INLEIDING TOT DE MATERIAALKEUZE EN EIGENSCHAPPEN VAN MATERIALEN
INLEIDING – SCHEMATISCH OVERZICHT VAN MATERIAALEIGENSCHAPPEN
Materialen worden gekozen op basis van hun eigenschappen
2
VANDENBERGHE CARO 1IVc
, - eigenschappen zijn bij elk materiaal verschillend
- eigenschappen die bij het ene materiaal van toepassing zijn, zijn soms niet relevant bij ander materialen
- ontwerper moet op basis van deze eigenschappen een geschikte materiaalkeuze maken
Verschillende materiaalklassen
- metalen
- kunststoffen
- keramische materialen
- composieten
Verschillende soorten eigenschappen
- chemische eigenschappen: samenstelling, ontvlambaarheid, corrosievastheid, ...
- fysische eigenschappen: thermische eigenschappen, elektrische eigenschappen, ...
- mechanische eigenschappen: rekeigenschappen, breuktaaiheid, drukvastheid
- producttechnische eigenschappen: maatvastheid, vormbaarheid, verkrijgbaarheid, ...
BESPREKING VAN ENEKE EIGENSCHAPPEN VAN MATERIALEN
MECHANISCHE EIGENSCHAPPEN
INLEIDING
- zeggen iets over het gedrag van materialen onder invloed van krachten
- krachten: trekkrachten, drukkrachten, afschuifkracht of combinatie van deze èkrachtenpatroon kan dus zeer ingewikkeld zijn
- in labo’s maar 1 kracht tegelijk gemeten => niet bruikbaar in de realiteit wanneer er meer krachten op materiaal inwerken
TREKPROEF
- Trekproef = proefstaaf onderworpen aan een geleidelijk toenemend trekkracht tot de proefstaaf breekt.
- Tijdens proef worden twee eenheden geregistreerd
o verlening van de staaf onder invloed van de kracht ( l)
o trekkracht nodig om de verlenging te doen ontstaan F
Aan de hand van deze registratie kan het trekkracht-verlengingsdiagram worden opgesteld
SPANNINGS - REKDIAGRAM
DE SPANNING
DE REK
- verlening van de proefstaaf (Δl) / Ao => in %
Naargelang de soort kracht een andere benaming aan de spanning toekennen
3
VANDENBERGHE CARO 1IVc
, - trekspanning: voorwerp uittrekken
- drukspanning: voorwerp samendrukken
- schuifspanning: doet voorwerp splijten
- torsiespanning; doet voorwerp verwringen
- buigspanning: doet voorwerp buigen
1. trekkracht en verlenging recht evenredig => evenredigheidsgebied
materiaal wordt niet blijvend vervormd
A= evenredigheidsgrend van het materiaal
2. plastische vervorming => blijvende vervorming
3. verlenging nog sneller => max waarde in punt B
4. na punt B bereikt is => vernauwing van materiaal => insnoering
UIT HET SPANNINGSREKDIAGRAM WORDEN EEN AANTAL MATERIAALEIGENSCHAPPEN ADGELEID
- de treksterkte ( ): (=maximumlast)
o indicatie voor de sterkte van een materiaal
- de elastisiciteitsgrens ( ): spanning waarbij er voor het eerst plastische vervorming optreedt (na dit punt is de
vervorming blijvend) => bijna niet vast te leggen
- de 0,2 % rekgrens: de spanning waarbij een blijvende rek van 0,2% is opgetreden
o dit makkelijker vast te stellen dan elasticiteitsgrens
- de elasticiteitsmodulus van Young (E): in het eerste deel van de curve, waar deze verhouding constant is
o indicatie voor de stijfheid van een materiaal
- De breukrek ( ): (lengte na de breuk) / (oorspronkelijke lengte) X 100
o indicatie voor de taaiheid van een materiaal
§ taai materiaal: materiaal breekt pas na sterke blijvende vervorming (zacht staal)
§ bros materiaal: materiaal breek als bij geringe blijvende vervorming (gietijzer)
- De insnoering ( ): verschil tussen de oorspronkelijke dwarsdoorsnede en de doorsnede op de plaats waar de proefstaaf is
ingesnoerd en gebroken
DE
KERFSLAGPROEF (DE SCHOKBELASTING)
- Met de kerfslagproef wordt de slagvastheid van een materiaal gemeten
- Slagvastheid: mate waarin een materiaal bestand is tegen schokbelasting (ook wel slag- of stootbelasting), de energie nodig om
een gegeven volume of een gegeven doorsnede van een materiaal te doen breken
- Meest gebruikte proef om slagvastheid te meten = kerfslagproef van Charpy
4
VANDENBERGHE CARO 1IVc
