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
(MPa)

Lopullinen lujuus
(MPa)

Tiheys
(g/cm³)

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

Messinki

 

250

 

Volframi

 

1510

19.25

Lasi (St Gobain "R")

4400 (3600 komposiitissa)

 

2.53

Bambu

142

265

.4

Marmori

N/A

15

 

Betoni

N/A

3

 

Hiilikuitu

N/A

5650

1.75

Hämähäkin silkki

1150 (??)

1200

 

Silkkiäistoukkasilkki

500

 

 

Kevlar

3620

 

1.44

Vectran

 

2850-3340

 

Mänty (puun suuntainen)

 

40

 

Luu (raaja)

 

130

 

Nylon, tyyppi 6/6

45

75

1.15

Kumi

-

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
 (
GPa)

Todistus- tai myötöraja
(
MPa)

Murtolujuus
(
MPa)

Alumiini

70

15-20

40-50

Kupari

130

33

210

Kulta

79

 

100

Rauta

211

80-100

350

Johto

16

 

12

Nikkeli

170

14-35

140-195

Pii

107

5000-9000

 

Hopea

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).



 

Aiheeseen liittyvät sivut




 


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3