Vetolujuus
Vetolujuus mittaa voimaa, joka tarvitaan vetämään jotakin esinettä, kuten köyttä, lankaa tai rakennepalkkia, niin pitkälle, että se murtuu.
Materiaalin vetolujuus on suurin vetojännitys, jonka se kestää ennen vioittumista, esimerkiksi murtumista.
Vetolujuudelle on kolme tyypillistä määritelmää:
Tyypilliset vetolujuudet
Joidenkin materiaalien tyypilliset vetolujuudet:
Joidenkin materiaalien tyypilliset vetolujuudet | |||
Materiaali | Myötölujuus | Lopullinen lujuus | Tiheys |
Rakenneteräs ASTM A36 teräs | 250 | 400 | 7.8 |
Teräs, API 5L X65 (Fikret Mert Veral) | 448 | 531 | 7.8 |
Teräs, luja seos ASTM A514 | 690 | 760 | 7.8 |
Maraging-teräs, luokka 350 | 2400 | 2500 | 8.1 |
Teräslanka |
|
| 7.8 |
Teräs, pianolanka | c. 2000 |
| 7.8 |
Suurtiheyksinen polyeteeni (HDPE) | 26-33 | 37 | 0.95 |
Polypropeeni | 12-43 | 19.7-80 | 0.91 |
Ruostumaton teräs AISI 302 - Kylmävalssattu teräs | 520 | 860 | 8.03; |
Valurauta 4,5 % C, ASTM A-48 | 130 (??) | 200 | 7.3; |
Titaaniseos (6 % Al, 4 % V) | 830 | 900 | 4.51 |
Alumiiniseos 2014-T6 | 400 | 455 | 2.7 |
Kupari 99,9 % Cu | 70 | 220 | 8.92 |
Kupronikkeli 10 % Ni, 1,6 % Fe, 1 % Mn, loput Cu. | 130 | 350 | 8.94 |
| 250 |
| |
Volframi |
| 1510 | 19.25 |
Lasi (St Gobain "R") | 4400 (3600 komposiitissa) |
| 2.53 |
142 | 265 | .4 | |
Marmori | N/A | 15 |
|
N/A | 3 |
| |
Hiilikuitu | N/A | 5650 | 1.75 |
Hämähäkin silkki | 1150 (??) | 1200 |
|
Silkkiäistoukkasilkki | 500 |
|
|
Kevlar | 3620 |
| 1.44 |
Vectran |
| 2850-3340 |
|
| 40 |
| |
Luu (raaja) |
| 130 |
|
Nylon, tyyppi 6/6 | 45 | 75 | 1.15 |
- | 15 |
| |
Boori | N/A | 3100 | 2.46 |
Pii, yksikiteinen (m-Si) | N/A | 7000 | 2.33 |
Safiiri (Al2 O3 ) | N/A | 1900 | 3.9-4.1 |
Hiilinanoputki (ks. huomautus jäljempänä) | N/A | 62000 | 1.34 |
- Huomautus: Moniseinäisillä hiilinanoputkilla on korkein toistaiseksi mitattu vetolujuus kaikista materiaaleista, ja laboratorioissa niitä valmistetaan 63 GPa:n vetolujuudella, joka on vielä selvästi alle niiden teoreettisen 300 GPa:n rajan. Vuoteen 2004 mennessä yhdenkään hiilen nanoputkista valmistetun makroskooppisen esineen vetolujuus ei kuitenkaan ole ollut lähelläkään tätä lukua tai ylittänyt huomattavasti Kevlarin kaltaisten lujien materiaalien vetolujuutta.
- Huomautus: monet arvot riippuvat valmistusprosessista ja puhtaudesta/koostumuksesta.
Hehkutetussa tilassa olevat alkuaineet | Youngin moduuli | Todistus- tai myötöraja | Murtolujuus |
Alumiini | 70 | 15-20 | 40-50 |
130 | 33 | 210 | |
79 |
| 100 | |
211 | 80-100 | 350 | |
Johto | 16 |
| 12 |
170 | 14-35 | 140-195 | |
107 | 5000-9000 |
| |
83 |
| 170 | |
Tantaali | 186 | 180 | 200 |
Tina | 47 | 9-14 | 15-200 |
Titaani | 120 | 100-225 | 240-370 |
Volframi | 411 | 550 | 550-620 |
Sinkki (taotut) | 105 |
| 110-200 |
(Lähde: Kuka? A.M. Howatson, P.G. Lund ja J.D. Todd, "Engineering Tables and Data", s. 41).