Wat beschrijft de vloeigrens?
De vloeigrens Re (vloeisterkte) is een karakteristieke waarde voor een materiaal en wordt bepaald met behulp van een trektest (bv. normen serie ISO 6892 (voor metalen) of normen serie ISO 527 (voor kunststoffen en composieten)). De vloeigrens wordt uitgedrukt in Mpa (megapascal) of N/mm².
Vaak kunnen een bovenste vloeigrens ReH en een onderste vloeigrens ReL bepaald worden.
De bovenste vloeigrens duidt de spanning aan tot waar nog geen permanente plastische vervorming optreedt in een materiaal onder trekbelasting. Het materiaal vertoont wel degelijk een vervorming, maar keert terug naar zijn originele vorm na het wegnemen van de trekspanning. Wanneer de bovenste vloeigrens overschreden wordt, begint de plastische of permanente vervorming; in trekrichting wordt het sample onomkeerbaar uitgerokken.
De vloeiverhouding kan berekend worden uit de vloeigrens Re en de treksterkte Rm:
Re / Rm
De vloeiverhouding is een maat voor de koudversteviging tot aan de treksterkte. De vloeiverhouding geeft dus een indicatie hoeveel marge op de trekspanning beschikbaar is in een ontwerp/constructie tot het materiaal het begeeft.
Vaak is de vloeigrens van materialen niet uitgesproken en kan ze dus niet duidelijk bepaald worden in een trektest. In deze gevallen wordt de strekgrens bepaald. Als vuistregel wordt de strekgrens bepaald bij 0,2% plastische vervorming, daarom wordt deze karakteristieke waarde aangeduid met Rp 0,2.
Bovenste vloeigrens ReH
De hoogste spanningswaarde voorafgaand aan een significante eerste krachtval wordt aangeduid als de bovenste vloeigrens ReH. Vanaf dit punt ondergaat het materiaal plastische vervorming. Als de vloeigrens uitgesproken aanwezig is, begint het materiaal te vloeien, waarbij de spanning licht afneemt maar de rek blijft toenemen. De laagste trekspanning tijdens het vloeien komt overeen met de onderste vloeigrens ReL. Dit effect treedt enkel op bij staal met weinig of geen legeringselementen.
De bovenste vloeigrens is de hoogste trekspanning voorafgaand aan het vloeien en wordt in de norm voor trektests op metaal ISO 6892-1 als volgt gedefinieerd: Na het bereiken van de spanningspiek, moet er een spanningsreductie zijn van minstens 0,5%, gevolgd door een vloeifase van minstens 0,05% zonder dat de trekspanning de bovenste vloeigrens overstijgt.
Onderste vloeigrens ReL
De onderste vloeigrens ReL is de laagste spanningswaarde in het vloeigebied van het materiaal na de bovenste vloeigrens ReH, waarbij voorbijgaande oscillaties (bv. door een krachtverandering) niet meegerekend mogen worden.
Als de bovenste vloeigrens niet herkend wordt (de krachtval is kleiner dan 0,5%) of de vloei gebeurt bij een redelijk constante kracht over een breed gebied, wordt deze spanningswaarde gewoonlijk benoemd als vloeigrens Re.
Wat is de minimale vloeisterkte?
De minimale vloeisterkte is enerzijds de waarde voor de minimale vloeisterkte die stabiel bereikt of overstegen wordt voor een specifiek materiaal met een gepaste warmtebehandeling. Anderzijds is dit een maximale trekspanningswaarde die als basis voor het ontwerp van onderdelen en structuren moet gebruikt worden zodat permanente vervorming bij het voorziene gebruik veilig vermeden kan worden.
Voor een leverancier van materialen wordt de minimale vloeisterkte dus de minimaal te bereiken waarde, en voor de eindgebruiker de maximale waarde die niet overstegen mag worden bij het ontwerp.
Wat betekent de vloeisterkte bij staal?
De vloeigrens duidt het einde van het elastisch gedrag en de start van het plastische gedrag van een materiaal aan. Dit betekent dat het materiaal bij overschrijden van de vloeigrens onomkeerbaar plastisch vervormt.
Als vuistregel kunnen onderdelen of constructies niet langer veilig gebruikt worden als de vloeigrens overschreden wordt, zelfs lokaal of gedeeltelijk.
Vloeigrens
De Rekgrens is een arbitrair punt op de spanning/rekcurve. Ze wordt gebruikt voor materialen die geen uitgesproken vloeigrens vertonen. Bij een continue transitie tussen het elastisch en plastisch gebied van het materiaal, kan geen duidelijke vloeigrens bepaald worden. Vaak wordt dan een rekgrens bij 0,2% gebruikt.
Wat is de rekgrens Rp0,2?
De rekgrens Rp0.2 is de trekspanning tijdens een uniaxiale trektest waarbij de plastische vervorming overeenkomt met een percentage van 0,2% ten opzichte van de meetlengte van de rekmeter.
Koudgewalste of koudverstevigde materialen hebben geen uitgesproken vloeigrens. Over het algemeen wordt voor deze materialen een rekgrens van 0,2 % Rp0,2) bepaald en vastgelegd. De 0,2 % rekgrens kan altijd duidelijk bepaald worden uit het spanning/rekdiagram (wat niet altijd het geval is voor de bovenste vloeigrens).
De 0,2 % rekgrens is de spanning waarbij het sample een plastische, met andere woorden onomkeerbare, vervorming van 0,2 % toont (ten opzichte van de initiële lengte van het sample).
