Materialen 2
,Deel 1: inleiding tot de materiaalkeuze en
eigenschappen van materialen
Eigenschappen van materialen
Mechanische eigenschappen:
De mechanische eigenschappen van een materiaal hebben betrekking op
het gedrag van de materialen onder invloed van krachten.
Het krachtenpatroon dat inwerkt op een materiaal kan bijzonder
ingewikkeld zijn.
Om de mechanische eigenschappen van materialen te beoordelen, gaan
ze mechanische proeven uitvoeren. Hierin is het krachtenpatroon met
opzet eenvoudig gehouden. Maar het probleem hierbij is dat de resultaten
die onder geïdealiseerde voorwaarden in het labo werden verkregen, niet
bruikbaar zijn in een werkelijke situatie.
Maar deze blijven wel het beginpunt bij iedere studie van mechanische
eigenschappen.
,
, De trekproef
Bij de trekproef wordt op een trekbank een
proefstaaf met genormaliseerde afmetingen
onderworpen aan een geleidelijk toenemende
trekkracht tot hij breekt.
De verlenging van de staaf en de trekkracht
(nodig om de verlenging te veroorzaken) wordt
op elk ogenblik gemeten en door een schrijvend
instrument opgetekend.
Trekkracht-verlengingsdiagram: Is een diagram dat toont
hoe/wanneer/waarom een trekstaaf breekt.
Bij het begin van de proef is de verlenging ∆ L van de staaf rechtevenredig
met de trekkracht F. dit is het rechtevenredigheidsgebied 0A.
Als we hier stoppen met trekken, zal de staaf
terug tot zijn oorspronkelijke lengte terugkeren.
Voorbij het punt A verloopt het diagram volgens
een gebogen lijn, de verlenging neemt sneller
toe dan in het gebied OA. Bij het onderbreken
van de proef, bv. in het punt C, stellen we vast
dat bij de geleidelijke ontlasting de
oorspronkelijke curve niet meer gevolgd wordt.
Er wordt een ongeveer rechte lijn gevormd,
evenwijdig met de belastingslijn OA, en dit tot in
het punt D.
= plastische vervorming
Als we de trekkracht opnieuw opvoeren, zal het diagram verlopen volgens
DC. Vanaf C verloopt de curve CB, zoals dit het geval zou zijn zonder
tussenontlasting.
0 = trekken begint geleidelijk aan te stijgen
A = geeft evenredigheidsgrens van een materiaal aan.
0D = plastische vervorming, het materiaal kan niet terug vervormen naar
zijn originele staat.
DC = De trekkracht is opnieuw opgevoerd
CB = de curve verloopt zoals oorspronkelijk
B = F max, de verlenging van de proefstaaf is vrijwel gelijkmatig verdeeld
over de gehele lengte.
,Deel 1: inleiding tot de materiaalkeuze en
eigenschappen van materialen
Eigenschappen van materialen
Mechanische eigenschappen:
De mechanische eigenschappen van een materiaal hebben betrekking op
het gedrag van de materialen onder invloed van krachten.
Het krachtenpatroon dat inwerkt op een materiaal kan bijzonder
ingewikkeld zijn.
Om de mechanische eigenschappen van materialen te beoordelen, gaan
ze mechanische proeven uitvoeren. Hierin is het krachtenpatroon met
opzet eenvoudig gehouden. Maar het probleem hierbij is dat de resultaten
die onder geïdealiseerde voorwaarden in het labo werden verkregen, niet
bruikbaar zijn in een werkelijke situatie.
Maar deze blijven wel het beginpunt bij iedere studie van mechanische
eigenschappen.
,
, De trekproef
Bij de trekproef wordt op een trekbank een
proefstaaf met genormaliseerde afmetingen
onderworpen aan een geleidelijk toenemende
trekkracht tot hij breekt.
De verlenging van de staaf en de trekkracht
(nodig om de verlenging te veroorzaken) wordt
op elk ogenblik gemeten en door een schrijvend
instrument opgetekend.
Trekkracht-verlengingsdiagram: Is een diagram dat toont
hoe/wanneer/waarom een trekstaaf breekt.
Bij het begin van de proef is de verlenging ∆ L van de staaf rechtevenredig
met de trekkracht F. dit is het rechtevenredigheidsgebied 0A.
Als we hier stoppen met trekken, zal de staaf
terug tot zijn oorspronkelijke lengte terugkeren.
Voorbij het punt A verloopt het diagram volgens
een gebogen lijn, de verlenging neemt sneller
toe dan in het gebied OA. Bij het onderbreken
van de proef, bv. in het punt C, stellen we vast
dat bij de geleidelijke ontlasting de
oorspronkelijke curve niet meer gevolgd wordt.
Er wordt een ongeveer rechte lijn gevormd,
evenwijdig met de belastingslijn OA, en dit tot in
het punt D.
= plastische vervorming
Als we de trekkracht opnieuw opvoeren, zal het diagram verlopen volgens
DC. Vanaf C verloopt de curve CB, zoals dit het geval zou zijn zonder
tussenontlasting.
0 = trekken begint geleidelijk aan te stijgen
A = geeft evenredigheidsgrens van een materiaal aan.
0D = plastische vervorming, het materiaal kan niet terug vervormen naar
zijn originele staat.
DC = De trekkracht is opnieuw opgevoerd
CB = de curve verloopt zoals oorspronkelijk
B = F max, de verlenging van de proefstaaf is vrijwel gelijkmatig verdeeld
over de gehele lengte.
