Mikä on teräksen myötölujuus?

Teräksen myötölujuus on teräspaineen rasituksen määrä, jotta se voi muodostua pysyvästi ja mitattavasti. Murtolujuus määritellään useimmiten pisteeksi, jossa teräksessä on tapahtunut mitattavissa oleva poikkeama 0.2. Teräksen myötölujuutta voidaan lisätä lämpökäsittelyillä tai sekoittamalla muita materiaaleja teräksen kanssa terässeoksen luomiseksi. Insinöörien on tiedettävä käyttämiensä materiaalien myötölujuus varmistaakseen, että niiden rakentamat rakenteet kestävät niihin kohdistuvia rasituksia.

Myötölujuutta ei pidä sekoittaa vetolujuuteen. Vetolujuus on piste, jossa metallin rasitukset aiheuttavat sen rikkoutumisen tai napsahtamisen. Sitä vastoin myötölujuus on kohta, jossa metalli muovautuu muovia. Materiaalin sanotaan muuttuneen plastisesti, kun se taipuu rasituksen alaisena eikä voi palata alkuperäiseen muotoonsa jännityksen poistamisen jälkeen. Jos materiaali pystyy palaamaan alkuperäiseen muotoonsa, sitä kutsutaan elastiseksi muodonmuutokseksi. Joustava muodonmuutos voi jatkua jonkin aikaa, ennen kuin metalli muuttuu plastisesti.

Materiaalin myötölujuus määritetään laboratoriossa käyttäen jännitystestiä. Ensinnäkin satoja materiaalinäytteitä altistetaan rasitukselle. Piste, jossa plastinen muodonmuutos tapahtuu, kirjataan jokaiselle näytteelle. Mittaukset lasketaan sitten keskiarvoksi materiaalin myötölujuuden määrittämiseksi, mitattuna kiloina neliötuumaa (psi). Jos materiaaliin kohdistetaan enemmän jännitystä sen jälkeen, kun se on saavuttanut myötölujuuspisteen, materiaali saavuttaa pian murtumispisteensä ja murtuu.

Teräksen tekninen määritelmä on rauta, johon on lisätty hiiltä seoksen muodostamiseksi. Teräksen myötölujuus ja muut teräksen ominaisuudet vaihtelevat lisätyn hiiliprosentin mukaan. Muiden materiaalien, kuten kuparin, lyijyn ja mangaanin, lisääminen voi myös vaikuttaa teräksen myötölujuuteen. Metallituotteiden valmistajat julkaisevat tilastoja tiettyjen tuotteiden myötölujuudesta ja muista ominaisuuksista.

Lämpökäsittely voi myös vaikuttaa teräksen myötölujuuteen. Lämpökäsittelyn tarkoituksena on joko vahvistaa tai pehmentää metallia. Metallin lämmitys ja jäähdytys tiettyihin lämpötiloihin säädetyillä nopeuksilla muuttaa metallin kiteistä rakennetta. Kiteinen rakenne on yksi tärkeimmistä metallin lujuuden määrittävistä tekijöistä.