Vad betyder utmattningshållfasthet?
Utmattningshållfasthet är den högsta påkänningen som ett material kan motstå under ett givet antal cykler utan att gå sönder. Utmattningshållfastheten påverkas av miljöfaktorer, såsom korrosion.
Den maximala spänningen som kan appliceras under ett visst antal cykler utan brott är utmattningshållfastheten.
Antalet cykler som en metall kan utstå innan den går sönder är en komplex funktion av:
Statiska och cykliska spänningsvärden.Legering.Värmebehandling och materialets yttillstånd.Materialets hårdhetsprofil. Föroreningar i materialet.Typ av belastning.Driftstemperatur .Flera andra faktorer.Trötthetsstyrka är också känd som uthållighetsstyrka eller trötthetsgräns.
Kunskaper.se förklarar utmattningshållfasthet
Utmattningshållfasthet används för att beskriva amplituden (eller intervallet) av cyklisk spänning som kan appliceras på materialet utan att orsaka utmattningsbrott, eller den högsta spänningen som ett material kan motstå under ett givet antal cykler utan att gå sönder.
Standardutmattningshållfastheten för kopparlegeringar är den som rapporterats för 100 000 000 cykler. Vid spänningar över denna utmattningshållfasthet kan färre cykler utföras innan fel; vid lägre spänningar kommer metallen att klara fler cykler innan de går sönder.
Till exempel har järnlegeringar och titanlegeringar en distinkt gräns, under vilken det inte verkar finnas något antal cykler som kommer att orsaka fel. Andra strukturella metaller som aluminium och koppar har ingen distinkt gräns och kommer så småningom att misslyckas även från små spänningsamplituder. I dessa fall väljs ett antal cykler (vanligtvis 107) för att representera utmattningslivslängden för materialet.
Trötthet uppstår på grund av att det uppstår mikrosprickor på metallernas yta när de belastas cykliskt. Vid upprepad böjning fortplantar sig dessa sprickor genom metalltjockleken till en punkt där den kvarvarande ljudstrukturen sviker genom vanligt brott eftersom lasten inte längre kan bäras upp.
Utmattningshållfastheten är något korrelerad med draghållfasthet. De starkare härderna hos vissa metaller har lägre utmattningshållfasthet än deras svagare härdning.
Det är vanligt att uppskatta utmattningshållfasthet som en del av den maximala draghållfastheten som är specifik för en materialtyp ( t.ex. 35 % för austenitiska rostfria stål).
Utmattningshållfasthet är lika viktigt för konstruktionen av delar med höga böjningscykler, som sträckgränsen är för konstruktören som måste erhålla erforderlig kontaktkrafter.
Orientering påverkar utmattningshållfastheten. Data som vanligtvis sammanställs och publiceras är för testexemplar med en longitudinell orientering (deras längd är parallell med rullningsriktningen). Men utmattningshållfastheten kan mätas påverkas av det sätt på vilket delen placeras på remsan för stämpling.
