Vad är stålutbyte?

Stålsträckgräns är mängden påkänning ett stålstycke måste genomgå för att permanent och mätbart deformeras. Sträckgränsen definieras oftast som den punkt vid vilken en mätbar avvikelse på 0.2 har inträffat i stålet. Stålets sträckgräns kan ökas med värmebehandlingar eller genom att blanda andra material med stålet för att skapa en stållegering. Ingenjörer måste känna till sträckgränsen för de material de använder för att säkerställa att strukturerna de bygger kommer att motstå de påfrestningar som de utsätts för.

Sträckgräns ska inte förväxlas med draghållfasthet. Draghållfasthet är den punkt där spänningar på en metall kommer att få den att gå sönder eller snäppa. Däremot är sträckgräns den punkt vid vilken en metall kommer att genomgå plastisk deformation. Ett material sägs ha deformerats plastiskt när det böjs under påkänning och kan inte återgå till sin ursprungliga form efter att påkänningen har tagits bort. Om materialet kan återgå till sin ursprungliga form kallas detta för elastisk deformation. Elastisk deformation kan pågå under en tid innan en metall deformeras plastiskt.

Sträckgränsen för ett material bestäms i ett laboratorium med hjälp av ett dragprov. Först utsätts hundratals prover av materialet för stress. Den punkt vid vilken plastisk deformation inträffar registreras för varje prov. Mätningarna beräknas sedan i medeltal för att bestämma materialets sträckgräns mätt i pund per kvadrattum (psi). Om mer spänning appliceras på materialet efter att det har nått sin sträckgräns kommer materialet snart att nå sin brottpunkt och gå sönder.

Den tekniska definitionen av stål är järn som har fått kol tillsatt för att bilda en legering. Stålets sträckgräns och andra egenskaper hos stålet kommer att variera beroende på andelen kol som har tillsatts. Tillsats av andra material som koppar, bly och mangan kan också ha en effekt på stålets sträckgräns. Tillverkare av metallprodukter publicerar statistik över sträckgräns och andra egenskaper hos specifika produkter.

Värmebehandlingar kan också påverka stålets sträckgräns. Syftet med en värmebehandling är att antingen stärka eller mjuka upp metallen. Uppvärmning och kylning av metallen till specificerade temperaturer vid kontrollerade hastigheter förändrar metallens kristallina struktur. Kristallin struktur är en av de viktigaste faktorerna som bestämmer metallstyrkan.