Szívósság

Szívósságnak nevezzük a fém azon képességét, hogy plasztikusan deformálódjon és a törés előtt elnyelje az energiát. Ebben a definícióban a hangsúlyt a törés előtti energiaelnyelő képességre kell helyezni. Emlékezzünk vissza, hogy a képlékenység azt méri, hogy valami mennyire deformálódik plasztikusan a törés előtt, de attól, hogy egy anyag képlékeny, még nem lesz szívós. A szívósság kulcsa a szilárdság és a képlékenység jó kombinációja. Egy nagy szilárdságú és nagy alakíthatóságú anyag szívósabb, mint egy kis szilárdságú és nagy alakíthatóságú anyag. Ezért a szívósság mérésének egyik módja a szakítóvizsgálatból származó feszültség-ferdülés görbe alatti terület kiszámítása. Ezt az értéket egyszerűen “anyag szívósságának” nevezik, és a térfogatra jutó energia mértékegysége. Az anyag szívóssága az anyag lassú energiaelnyelésének felel meg.

Az anyag szívósságát számos változó alapvetően befolyásolja. Ezek a változók a következők:

• Húzódási sebesség (terhelési sebesség)
• Hőmérséklet
• Notch-hatás

Egy fém statikus terhelés esetén kielégítő szívóssággal rendelkezhet, de dinamikus terhelés vagy ütés hatására meghibásodhat. Általában a képlékenység és így a szívósság is csökken a terhelés mértékének növekedésével. A hőmérséklet a második olyan változó, amely nagymértékben befolyásolja a szívósságot. A hőmérséklet csökkenésével a képlékenység és a szívósság is csökken. A harmadik változó az úgynevezett bevágási hatás, amely a feszültségeloszlással függ össze. Egy anyag jó szívósságot mutathat, ha az alkalmazott feszültség egytengelyű; de ha egy bevágás jelenléte miatt többtengelyű feszültségállapot keletkezik, az anyag nem biztos, hogy ellenáll a különböző irányú egyidejű rugalmas és képlékeny alakváltozásnak.

A szívóssági vizsgálatoknak számos szabványos típusa létezik, amelyek meghatározott terhelési körülményekre és/vagy alkatrésztervezési megközelítésekre vonatkozó adatokat generálnak. A szívóssági tulajdonságok közül három, amelyeket részletesebben tárgyalunk: 1) ütésszilárdság, 2) rovátkaszilárdság és 3) törési szívósság.