Kiến thức nền tảng · Mục 0.6

Vật liệu chịu được bao nhiêu? Biểu đồ ứng suất – biến dạng

Khi kéo một mẫu thép đến đứt và ghi lại, ta được biểu đồ ứng suất – biến dạng. Đây là "chứng minh thư" của vật liệu, cho biết vật liệu chịu được bao nhiêu:

Ảnh động: điểm đỏ đi dọc biểu đồ khi kéo mẫu thép

Vùng đàn hồi: biến dạng tỉ lệ với ứng suất, bỏ lực thì vật trở lại như cũ (giống lò xo). Đây là định luật Hooke: σ = E·ε, với E là mô-đun đàn hồi (thép E ≈ 210 000 MPa, nhôm ≈ 70 000 MPa).
Giới hạn chảy Re (hoặc Rp0,2, σch): vượt qua mức này vật bị biến dạng vĩnh viễn (cong, giãn không về). Thiết kế chi tiết máy thường không cho phép vượt mức này.
Giới hạn bền Rm (σb): ứng suất lớn nhất trước khi đứt.
Ký hiệu vật liệu thường gặp: S235 (≈ CT3): Re 235, Rm 360–510 MPa; C45 (thép 45): Re ≈ 340–490, Rm ≈ 600–700 MPa; 42CrMo4 tôi ram (≈ SCM440): Re ≈ 900, Rm ≈ 1100 MPa.

Lấy số liệu ở đâu: chứng chỉ vật liệu (mill certificate) đi kèm lô thép, tiêu chuẩn vật liệu (EN 10025 cho thép kết cấu, EN 10083 cho thép tôi ram, JIS G4051/G4105…), sổ tay vật liệu, hoặc CT47 để quy đổi từ độ cứng.