Свойства алюминиевых сплавов: типичные и нормируемые

Свойства типичные и свойства нормированные

Данные о свойствах алюминиевых сплавов, как и других промышленных материалов, бывают двух основных видов:

  • типичные (номинальные) и
  • нормированные (предельные).

Физические свойства, такие как:

  • коэффициент термического расширения,
  • коэффициент теплопроводности,
  • электропроводимость,
  • электрическое сопротивление и даже
  • плотность

практически всегда являются типичными величинами. Их получают по результатам лабораторных испытаний репрезентативных промышленных партий изделий.

Типичные физические свойства

Типичные физические свойства алюминиевых сплавов используются как основание для сравнения сплавов и их состояний и не должны применяться для инженерных расчетов.

Типичные физические свойства не являются гарантированными величинами, поскольку в большинстве случаев представляют собой осредненные значения для изделий с различными размерами, формами, и методами изготовления и не могут быть в точности репрезентативными для изделий любых размеров и форм.

Механические свойства могут быть и типичными, и нормированными.

Типичные механические свойства

Типичные значения механических свойств:

  • предела прочности,
  • предела текучести,
  • удлинения,
  • твердости,
  • усталостной выносливости

– это их средние или медианные значения вблизи пика функций распределения.

Эти функции распределения получают при обработке результатов стандартных испытаний выборок образцов из многих промышленных партий изделий. Типичные значения являются репрезентативными для изделий со средним поперечным сечением или толщиной. Они наиболее хорошо подходят для демонстрации соотношений между сплавами и их состояниями. Однако эти данные не годятся для прочностных расчетов конструкций и деталей. Так, типичные величины предела прочности на растяжение, например, не включают их более высоких значений (на 5-10 % выше), свойственных тонким прессованным профилям, а также более низких значений, которые характерны для очень толстых, термически упрочненных изделий.

Нормированные механические свойства

Для прочностных расчетов конструкций и деталей применяют нормированные (предельные) значения механических свойств. Нормированное значение – это значение, характеризующее свойства материала или продукта, которое имеет определенную вероятность не превышения при неограниченной серии испытаний. Это числовое значение, обычно соответствует определенной квантили принятого статистического распределения рассматриваемого материала или продукта.

Предельное значение механических свойств обычно устанавливают на базе принципа, согласно которому   99 % материала партии изделий соответствуют ему с вероятностью 0,95. В большинстве случаев эти предельные значения основаны на нормальном распределении данных. Предельные значения механических свойств обычно используют для расчета деталей или конструкций, а также для приемки промышленных партий.

Осредненные механические свойства

Некоторые прочностные параметры материала (например, модуль упругости, коэффициент ползучести, коэффициент термического расширения) используют в прочностных расчетах и в виде типичных, осредненных величин.  В некоторых случаях, например, при оценке устойчивости, применяют более низкое или более высокое значение модуля упругости по отношению к его среднему значению.

Источники:
Aluminium and Aluminium Alloys. — ASM International, 1993.
EN1990:2002 Eurocode 0: Basis of structural design.

Запись опубликована в рубрике Свойства. Добавьте в закладки постоянную ссылку.