Hver er mýktarstuðullinn
Mýktarstuðullinn, einnig kallaður Youngs stuðullinn, lýsir hversu stíft efni er: það er hlutfall streitu og tognunar á teygjusviðinu. Fyrir burðarvirki og vélræna útreikninga breytir það beygjubliki í sveigju og súluálag í beygjugetu. Að nota réttan stuðul skiptir máli vegna þess að 7 prósent munur á stífleika breytir sveigjuárangri og getur ákveðið hvort skaft eða stöng uppfylli nothæfismörk sín.
Modulus SUS304 við stofuhita
SUS304 austenitískt ryðfrítt stál, skilgreint í JIS G4303 fyrir ryðfrítt stálstangir og jafngildir AISI 304 og UNS S30400, hefur mýktarstuðul upp á um 193 GPa við 20 gráður á Celsíus, sem er 28.000 ksi. Þetta á við um kringlóttar stangir og öll vöruform af sömu samsetningu, vegna þess að stuðullinn er eiginleiki efnisefnafræðinnar og kristalbyggingarinnar frekar en lögun vörunnar. Til samanburðar:
SUS304: um 193 GPa.
Kolefnisbyggingarstál: um 200 til 206 GPa.
Álblöndur: um 69 til 72 GPa.
Af hverju ryðfrítt stál er aðeins minna stíft
Austenítísk uppbygging 304, stöðug með nikkel og króm, hefur lægri teygjustuðul en ferrítísk uppbygging kolefnisstáls. Þetta er stöðugur eiginleiki efnisins, ekki gæðavandamál. Hönnuðir sem skipta út kolefnisstálskafti fyrir ryðfríu skafti af sömu stærð verða að sætta sig við stærri sveigjur undir sama álagi, eða auka þvermálið til að endurheimta upprunalega stífleika. Tog- og flæðistyrkur ryðfríu eru oft hærri, en stífleiki fylgir ekki styrk.
Hvernig hitastig hefur áhrif á stuðulinn
Stuðull SUS304 minnkar smám saman þegar hitastig hækkar, í kjölfar almennrar hegðunar málma:
Við 20 gráður á Celsíus: um 193 GPa.
Við 200 gráður á Celsíus: um 179 GPa.
Við 400 gráður á Celsíus: um 165 GPa.
Fyrir íhluti sem starfa við hærra hitastig ætti hönnunarútreikningurinn að nota stuðulinn við þjónustuhitastigið, ekki stofuhitagildið, annars verða sveigju- og beygjuniðurstöður bjartsýnir.
Hagnýt notkun í hönnun og sannprófun
Þegar hannað er með SUS304 kringlóttum stöngum, notaðu 193 GPa í sveigju- og beygjujöfnunum og mundu að efnið er einnig ó-segulmagnað í glæðu ástandi, þess vegna er það valið fyrir tæki og matvælabúnað. Mylluprófunarskýrslan fyrir SUS304 hringlaga stangir staðfestir samsetningu og vélræna eiginleika, og vottorðið ætti að athuga með JIS G4303 eða samsvarandi ASTM forskrift fyrir pantaða stærð og frágang.
Algengar spurningar
Sp.: Hver er teygjanleikastuðull SUS304 hringstöngarinnar?
Það er um það bil 193 GPa, eða 28.000 ksi, við stofuhita, sama gildi og gildir um allar gerðir af 304 ryðfríu stáli.
Sp.: Er SUS304 stífari en kolefnisstál?
Nei, SUS304 við um 193 GPa er aðeins minna stíft en kolefnisbyggingarstál við um 200 til 206 GPa, þannig að sams konar hlutar sveigjast meira undir sama álagi.
Sp.: Breytist stuðullinn með hitastigi?
Já, það lækkar smám saman með hitastigi og nær um það bil 165 GPa við 400 gráður á Celsíus, svo há-hitahönnun verður að nota hækkað-hitagildi.
Sp.: Hvaða staðall skilgreinir SUS304 hringlaga stangir?
JIS G4303 nær yfir ryðfríu stáli, þar á meðal SUS304, og sama efni er þakið ASTM A276 og AISI 304 merkingum í öðrum kerfum.
Sp.: Af hverju er stuðullinn mikilvægur fyrir skafthönnun?
Sveigjanleiki, náttúrutíðni og beygja fer allt eftir stuðlinum, þannig að notkun 193 GPa í stað kolefnisstálgildis heldur ryðfríu hönnuninni nákvæmri.