Co to jest wytrzymałość na zginanie?
Wytrzymałość na zginanie, znana również jako wytrzymałość na zginanie lub wytrzymałość na zerwanie poprzeczne, jest właściwością materiału, definiowaną jako maksymalne naprężenie w materiale tuż przed jego uginaniem się w próbie zginania.
Gdy próbka, zazwyczaj belka lub pręt, jest zginana, doświadcza różnych naprężeń na całej swojej głębokości. Po wewnętrznej stronie zgięcia naprężenie będzie miało wartość maksymalną naprężenia ściskającego, natomiast po stronie przeciwnej naprężenie będzie miało wartość maksymalną naprężenia rozciągającego.
Te wewnętrzne i zewnętrzne krawędzie próbki nazywane są włóknami skrajnymi. Większość materiałów ulega zniszczeniu w wyniku działania naprężeń rozciągających, zanim ulegnie zniszczeniu w wyniku działania naprężeń ściskających. Jest to spowodowane małymi defektami o różnych rozmiarach na powierzchni, które będą rosły pod wpływem naprężeń rozciągających.
W związku z tym maksymalna wartość naprężenia rozciągającego przy zginaniu przed zniszczeniem belki lub pręta jest uważana za jej wytrzymałość na zginanie.
Jak mierzy się wytrzymałość na zginanie?
Typowo próbki materiału są badane w próbie zginania trzypunktowego, gdzie obciążenie jest przykładane do próbki wyśrodkowanej pomiędzy dwoma podporami.
Aby lepiej odwzorować rzeczywistą gęstość defektów stosuje się próbę zginania czteropunktowego, w której maksymalny moment zginający rozkłada się na większą powierzchnię próbki.
Ustawienie pierścień na pierścień jest odmianą próby zginania czteropunktowego dla płyt lub dysków.
Jakie są typowe wartości wytrzymałości na zginanie?
Tlenek glinu (0.1% porowatości) | 400 MPa |
Tlenek glinu (2% porowatości) | 300 MPa |
Aluminium azotek glinu | 200 MPa |
węglik boronu | 450 MPa |
węglik krzemu | 630 MPa |
Nazotek krzemu | 930 MPa |
Diborek tytanu | 277 MPa |
Tlenek tytanu | 137 MPa |
ZTA | 910 MPa |
.