Teräs on rakenteilla, valmistuksessa ja teollisuudessa käytetty materiaali, joka on vahvuutensa ja monipuolisuutensa ansiosta hyvin käytetty. Teräksen kaksi tärkeää ominaisuutta ovat kanavallisuus ja sitkeys, jotka määräävät, miten materiaali käyttäytyy stressin ja iskun alla. Näiden ominaisuuksien ymmärtäminen auttaa valitsemaan sopivan terästyypin tiettyihin sovelluksiin.

Duktiiliuden ja sitkeyden ymmärtäminen

Duktiiliys viittaa materiaalin kykyyn muotoutua muovisesti ilman murtumia. Sitä mitataan usein venymällä tai pienentämällä pinta-alaa vetolujuustestin aikana. Kovuus taas osoittaa materiaalin kykyä imeä energiaa ennen särötystä, yhdistämällä voimaa ja kanavavuutta.

Duktiiliyden ja tiukuuden laskeminen

Laskelmissa on mukana erityisiä testejä ja kaavoja. Duktiiliys ilmaistaan tyypillisesti prosentteina venymästä:

Pituus (%) = (Lopullinen pituus - Alkuperäinen pituus) / Alkuperäinen pituus × 100

Kovuus lasketaan vetolujuustestin aikana mitatun jännitys- ja kuormituskäyrän alueena. Sitä voidaan arvioida käyttäen numeerisia menetelmiä tai mitata suoraan erikoislaitteilla.

Sovellukset ja materiaalin valinta

Eri terästyypeillä on eri tasoisia kanavavuutta ja sitkeyttä. Esimerkiksi korkean hiilen teräksillä on taipumus olla vähemmän pallografiittisia mutta kovempia ja vahvempia, kun taas vähähiiliset teräkset ovat pallografiittisia ja kovempia. Oikean teräksen valinta riippuu sovelluksen mekaanisista vaatimuksista.

  • Rakennepalkit
  • Auton osat
  • Paineastiat
  • Laivanrakennus
  • Rakennusalan puitteet