Material och H

1
Material och Hållfasthet

• Sammanfattningar

2
De fem stora konstruktionsmaterialen

• Stål och järn
• Metaller
• Trä
• Sten och mineral
• Plast och gummi

3
Fysikaliska materialegenskaper

• Densitet
• Ex köl på båt och flygplan
• Längdutvidgning
• Ex termostat
• Värmeledningsförmåga
• Ex spisplatta och handtag på gryta
• Resistivitet
• Ex elkabel

4
Kemiska materialegenskaper

• Olika typer av korrosion
• Allmän, galvaniskt, punkt, spalt, oxidation
• Spänningsserien
• Zink oädel, stål bättre, guld bäst
• Förutsättningar för korrosion
• Fukt, syre, drivkraft
• Metoder att undvika korrosion
• Förzinkning, målning, offeranod, ändra
  konstruktionen/materialvalet

5
Tillverkningstekniska materialegenskaper

• Gjutbarhet
• Metaller, plast
• Svetsbarhet
• Vissa metaller, termoplast
• Varmbearbetbarhet
• Metaller, plaster
• Kallbearbetbarhet
• Vissa metaller

6
Mekaniska materialegenskaper

• Spänning
• Formändring
• Elasticitetsmodul
• Utmattning
• Hårdhet
• Varmhållfasthet
• Slagseghet

Ingår i avsnittet hållfasthet
7
Materialval baseras på

• Materialegenskaper
• men också på
• Kombination av egenskaper (meritvärden)
• Pris
• Tillgänglighet
• Kutym

8
Kontroller inom hållfasthet

• Spänning
• Formändring ( förlängning )

9
Olika typer av hållfasthet

• Drag
• Tryck
• Skjuvning
• Böjning
• Vridning
• Knäckning
• Utmattning

10
Viktiga samband inom hållfasthet
Spänning
Förlängning
11
Viktiga definitioner inom hållfasthet
Hookes lag
Definition av töjning
Definition av spänning
12
Definition av säkerhetsfaktor
13
Namn, beteckningar och enheter inom hållfasthet
Namn Beteckning Enhet
Spänning (drag och tryck)
Skjuvspänning
Elasticitetsmodul
Area
Kraft
Förlängning
Töjning
14
Namn, beteckningar och enheter inom hållfasthet
Namn Beteckning Enhet
Spänning (drag och tryck) s ( sigma)
Skjuvspänning t ( tau)
Elasticitetsmodul E
Area A
Kraft F
Förlängning d (delta)
Töjning e (epsilon)
15
Namn, beteckningar och enheter inom hållfasthet
Namn Beteckning Enhet
Spänning (drag och tryck) s ( sigma) N/mm2
Skjuvspänning t ( tau) N/mm2
Elasticitetsmodul E N/mm2
Area A mm2
Kraft F N ( Newton)
Förlängning d (delta) mm
Töjning e (epsilon) - (eller procent)
16
Ett typiskt dragprov
17
Ett typiskt dragprov

1. Sträckgräns Rel
2. Brottgräns Rm
3. Elastiskt område
4. Spänning med säkerhetsfaktorn ns 2

18
Typiska värden på E-modulen

• Stål - 210 000 N/mm2
• Aluminium - 70 000 N/mm2
• Trä - 12 000 N/mm2
• Plast - 500 - 30 000 N/mm2

19
Typiska högsta spänningar

• Stål - 200 - 500 N/mm2
• Aluminium - 80 N/mm2
• Trä - 40 N/mm2
• Plast - 8 - 200 N/mm2

20
Faktorer vid konstruktion av detalj

• Dimension
• Belastning
• Material
• Säkerhet
• Form
• Miljö

21
Kom ihåg ..

• Beräknad spänning i en konstruktion är oberoende
  av materialvalet
• Förlängningen är olika stor beroende på
  materialvalet vid lika kraft och dimensioner