Vad betyder dragspänning?
Träckspänning (σ) är ett föremåls motstånd mot en kraft som kan slita isär det. Den beräknas med den högsta spänningen som föremålet i fråga tål utan att rivas, och mäts i Newton/mm2, men betecknades ursprungligen i ton/tum2. Dragspänning kan definieras som storleken på kraften som appliceras längs en elastisk stav, som delas med stavens tvärsnittsarea i en riktning vinkelrät mot den applicerade kraften. Dragkraft betyder att materialet är under spänning och att det finns krafter som verkar på det som försöker sträcka materialet.
Spänning är kraften per ytenhet av ett material, alltså:
Dragspänning = Kraft / Tvärsnittsarea
Dragspänning mäter hållfastheten hos ett material; därför hänvisar det till en kraft som försöker dra isär eller sträcka ett material. Många mekaniska egenskaper hos ett material kan bestämmas genom ett dragprov.
Dragspänning kan också kallas normal spänning eller spänning. När en applicerad spänning är mindre än materialets draghållfasthet återgår materialet helt eller delvis till sin ursprungliga form och storlek. När spänningen närmar sig draghållfasthetens värde har materialet redan börjat flyta plastiskt och bildar snabbt ett sammandraget område som kallas en hals, vilket är den punkt där det spricker.
Dragspänning påskyndar korrosionsprocessen och leder till intergranulär korrosion och intergranulär spänningsinducerad korrosionssprickning av stål. Följaktligen kan spänningar minska de mekaniska egenskaperna och den totala hållfastheten hos det korroderade stålet.
Kunskaper.se förklarar dragspänningTräckspänning är ett tillstånd där en applicerad belastning tenderar att sträcka materialet i axeln för den applicerade belastningen, eller med andra ord är det stressen som orsakas av att dra i materialet. Dragspänning är mängden direkt belastning associerad med sträckning eller dragkrafter och är ansvarig för sträckningen av materialet på axeln för den applicerade belastningen. Styrkan hos strukturer med lika tvärsnittsarea som belastas i drag är oberoende av tvärsnittets form.
Material belastade med spänning utsätts för spänningskoncentrationer vid platsen för materialdefekter och plötsliga förändringar i geometri som påskyndar materialets påkänning. Vissa material kan uppvisa duktilt beteende och kan tolerera ett visst antal defekter före brott, medan spröda material kan misslyckas under sin totala materialhållfasthet.
Träckspänning är det spänningstillstånd som leder upp till expansion. Dragspänningen kan öka fram till draghållfasthetsgränsen, som är känd som gränstillståndet för spänning, och definieras som kraften per ytenhet som är associerad med sträckning. Det betecknas med symbolen σ.
Formeln för att beräkna dragspänningen i en stång är:
Dragspänning = F / A
Dragspänning kan orsaka spänningskorrosionssprickor (SCC), som är den kombinerade påverkan av dragspänning och en korrosiv miljö. De erforderliga dragspänningarna kan vara i form av direkt applicerade spänningar eller restspänningar.
Spänningar som orsakar miljösprickor kan uppstå från följande åtgärder:
Resterande kallarbete
Svetsning
Värmebehandling
Appliceras externt under service
För att vara effektiva måste dessa spänningar vara draghållfasta (i motsats till kompressiva).
En metod för att kontrollera spänningskorrosion är att eliminera spänning, eller åtminstone minska den under tröskelspänningen för spänningskorrosion. Restspänningar kan avlastas genom avspänningsglödgning, och detta används ofta för kolstål.
