Ultimate Tensile Strength

Ultimate tensile strength (UTS) sering disingkat menjadi tensile strength (TS) atau ultimate strength, adalah tegangan maksimum yang material dapat menahan saat sedang diregangkan atau ditarik sebelum gagal atau melanggar. Kekuatan tarik adalah tidak sama dengan kuat tekan dan nilai-nilai bisa sangat berbeda.

Beberapa bahan akan mematahkan tajam, tanpa deformasi plastik, dalam apa yang disebut kegagalan getas. Lainnya, yang lebih ulet, termasuk sebagian besar logam, akan mengalami beberapa deformasi plastik dan mungkin penciutan sebelum patah.

UTS biasanya ditemukan dengan melakukan uji tarik dan merekam stres rekayasa terhadap regangan. Titik tertinggi dari kurva tegangan-regangan (lihat poin 1 pada teknik diagram stress / ketegangan di bawah) adalah UTS. Ini adalah properti yang intensif; Oleh karena itu nilainya tidak tergantung pada ukuran benda uji. Namun, itu tergantung pada faktor-faktor lain, seperti penyusunan spesimen, kehadiran atau cacat permukaan, dan suhu lingkungan pengujian dan material.

Kekuatan tarik yang jarang digunakan dalam desain anggota ulet, tetapi mereka penting dalam anggota rapuh. Mereka ditabulasikan untuk bahan umum seperti paduan, material komposit, keramik, plastik, dan kayu.

Kekuatan tarik didefinisikan sebagai stres, yang diukur sebagai gaya per satuan luas. Untuk beberapa bahan non-homogen (atau untuk komponen dirakit) dapat dilaporkan hanya sebagai kekuatan atau sebagai gaya per satuan lebar. Dalam sistem SI, unit adalah pascal (Pa) (atau kelipatan daripadanya, sering megapascal (MPa), menggunakan awalan mega); atau, sama dengan pascal, newton per meter persegi (N / m²). Sebuah unit adat Amerika Serikat adalah pound-force per square inch (lbf / in² atau psi), atau kilo-pon per inci persegi (ksi, atau kadang-kadang KPSI), yang sama dengan 1000 psi; kilo-pon per inci persegi yang umum digunakan ketika mengukur kekuatan tarik.

Konsep:

Banyak bahan menampilkan perilaku linear elastis, yang didefinisikan oleh hubungan tegangan-regangan linear, seperti yang ditunjukkan pada gambar sebelah kiri sampai ke titik 3. Perilaku elastis bahan sering meluas ke daerah non-linear, diwakili dalam gambar demi poin 2 (yang "yield point"), sampai yang benar-benar dipulihkan deformasi pada penghapusan beban; yaitu, spesimen dimuat elastis dalam ketegangan akan memanjang, tetapi akan kembali ke bentuk dan ukuran ketika diturunkan aslinya. Di luar wilayah elastis ini, untuk bahan ulet, seperti baja, deformasi adalah plastik. Sebuah spesimen melunak tidak akan benar-benar kembali ke ukuran dan bentuk aslinya ketika dibongkar. Untuk banyak aplikasi, deformasi plastik tidak dapat diterima, dan digunakan sebagai keterbatasan desain.

Setelah titik yield, logam ulet akan menjalani masa pengerasan regangan, di mana stres meningkat lagi dengan meningkatnya ketegangan, dan mereka mulai leher, seperti luas penampang spesimen menurun karena aliran plastik. Dalam bahan yang cukup ulet, saat penciutan menjadi substansial, itu menyebabkan pembalikan kurva rekayasa tegangan-regangan (kurva A, gambar kanan); ini adalah karena stres rekayasa dihitung dengan asumsi luas penampang asli sebelum necking. Titik reversal adalah tegangan maksimum pada kurva tegangan-regangan rekayasa, dan stres rekayasa koordinat titik ini adalah kekuatan tarik utama, yang diberikan oleh point 1.

The UTS tidak digunakan dalam desain anggota statis ulet karena praktek desain mendikte penggunaan tegangan luluh. Hal ini, bagaimanapun, digunakan untuk pengendalian kualitas, karena kemudahan pengujian. Hal ini juga digunakan untuk menentukan kira-kira jenis bahan untuk sampel yang tidak diketahui.

UTS adalah parameter rekayasa umum ketika merancang anggota rapuh, karena tidak ada titik yield.

Pengujian:

Biasanya, pengujian melibatkan mengambil sampel kecil dengan luas penampang tetap, dan kemudian menariknya dengan tensometer sebuah, secara bertahap meningkatkan kekuatan sampai istirahat sampel.

Ketika pengujian logam, lekukan kekerasan berkorelasi linier dengan kekuatan tarik. Ini penting izin hubungan ekonomi uji tak rusak penting pengiriman logam massal dengan ringan, bahkan peralatan portabel, seperti genggam Rockwell kekerasan penguji.

Perlu dicatat bahwa, sementara kebanyakan bentuk logam, seperti lembaran, bar, tabung, dan kawat, dapat menunjukkan UTS tes, serat, seperti serat karbon, menjadi hanya 2 / 10.000 inci diameter, harus dibuat dalam komposit untuk membuat berguna bentuk dunia nyata. Sebagai datasheet pada T1000G bawah menunjukkan, sementara UTS serat yang sangat tinggi di 6,370MPa, UTS dari komposit berasal adalah 3,040MPa - kurang dari setengah kekuatan serat.

Kekuatan tarik yang khas:

-Banyak Dari nilai-nilai tergantung pada proses manufaktur dan kemurnian / komposisi.
-Nanotube karbon multiwalled memiliki kekuatan tarik tertinggi material apa pun diukur, dengan laboratorium yang memproduksi mereka pada kekuatan tarik 63 GPa, masih jauh di bawah batas teoretis mereka 300 GPa. [Rujukan?] Tali nanotube pertama (20mm panjang) yang kekuatan tarik diterbitkan (tahun 2000) memiliki kekuatan 3,6 GPa. Kepadatan tergantung pada metode manufaktur, dan nilai terendah adalah 0,037 atau 0,55 (padat).
-Strength Dari sutra laba-laba sangat bervariasi. Hal ini tergantung pada banyak faktor termasuk jenis sutra (Setiap laba-laba dapat menghasilkan beberapa untuk tujuan bermacam-macam.), Spesies, umur sutra, suhu, kelembaban, kecepatan di mana stres diterapkan selama pengujian, panjang stres diterapkan, dan cara sutra adalah berkumpul (dipaksa silking atau berputar alami) nilai .suatu ditampilkan dalam tabel, 1000 MPa, kira-kira mewakili hasil dari beberapa penelitian yang melibatkan beberapa spesies yang berbeda dari laba-laba hasil namun spesifik sangat bervariasi.
-Kekuatan rambut manusia bervariasi dengan etnisitas dan kimia perawatan.