PISMO PRZYRODNICZE ORGAN POLSKIEGO TOWARZYSTWA ...

18 WSZECHŚWIAT Nr. 1
nia, jakie wytrzymuje pręt obciążony statycznie
przez bardzo długi przeciąg czasu
(całe lata) w porównaniu do trwania praktycznej
próby doraźnej rozrywania trwającej
parę minut.
Badania wytrzymałościowe materjału
przy obciążeniach szybko zmiennych mają
oczywiście charakter dynamiczny w odróżnieniu
od powyżej opisanej doraźnej próby
rozrywania o charakterze głównie statycznym.
Fakt mniejszej wytrzymałości na
zmęczenie od wytrzymałości doraźnej próbowano
dawniej objaśniać różnicą w zachowaniu
się materjału przy napięciach
i odksztaceniach tylko sprężystych, a przy
odkształceniach trwałych (plastycznych).
Wyobrażano sobie, że odkształcenia sprężyste
jako zjawiska odwracalne, a więc nie
połączone z rozpraszaniem energji, nie mogą
grozić rozluźnieniem cząstek materjału
prowadzącem do pęknięcia; to rozluźnienie
pojmowano jako skutek pracy wyłożonej
na kolejno powtarzające się odkształcenia
trwałe. Mówiono tedy, że nie może być mowy
o niebezpieczeństwie pęknięcia, dopóki
odkształcenia są tylko sprężyste. To prowadziło
do pojęcia granicy sprężystości
mierzonej największem naprężeniem przy
rozciąganiu lub ściskaniu próbki, przy którem
nie pojawiają się jeszcze odkształcenia
trwałe.
Wydawało się zatem, że wystarczy znaleźć
dla danego materjału „granicę sprężystości",
a wielkość ta będzie zarazem
niższą granicą wszelkich rodzajów wytrzymałości
(na rozciąganie lub ściskanie)-.
Atoli przyroda nie zatwierdziła takiego
uproszczonego modelu materjałów
rzeczywistych. Wiadomo bowiem oddawna,
że rozciągając np, po raz pierwszy
pręt ,,nowy" można dostatecznie ścisłemi
pomiarami stwierdzić trwałą zmianę długości—
coprawda bardzo nieznaczną — po
usunięciu pierwszego, chociażby bardzo
małego obciążenia. Wielu badaczy podaje
nawet na wykresie linję prostą odkształceń
całkowitych od zera do granicy pro !
-
porcjonalności i takąż prostą odkształceń
sprężystych obróconą tylko nieco około
początku spółrzędnych tu osi naprężeń.
Z tego powodu wprowadzono już dość
dawno do praktyki laboratoryjnej t. zw.
praktyczną granicę sprężystości i ustalono
dowolnie tę wielkość wydłużenia jednostkowego
trwałego, która jej odpowiada.
Tak np. Międzynarodowy Kongres badania
materjałów, odbyty w Brukseli w roku
1906 unormował potaiar granicy sprężystości
wielkością naprężenia, przy którem
zachodzi trwałe wydłużenie jednostkowe
równe jednej stutysiącznej długości pierwotnej,
czyli 0,001%. Jednakże norma ta
była już wielokrotnie atakowana i różne
wybitne laboratorja wytrzymałościowe stosują
normy 3,5 do 10 razy większe. Dlatego
to w wykresie powyżej podanym nie
uwidoczniono (wbrew zwyczajowi wielu
książek i rozpraw) wcale granicy sprężystości.
Przy wymienionych normach może
ta granica leżeć równie dobrze poniżej jak
powyżej granicy proporcjonalności.
Napotykana tu i ówdzie w literaturze
techniczno-naukowej propozycja utożsamienia
granicy sprężystości z granicą proporcjonalności
(dla stali) nie ma zatem
podstawy naukowej i wypływa tylko z dążności
do uproszczenia reguł praktycznych
na tle dawnych również zbyt uproszczonych
poglądów naukowych.
Z nowszych badań okazuje się, że u niektórych
materjałów odkształcenia trwałe
pojawiające się przy małych naprężeniach
po pierwszem obciążeniu próbki, stają się
niedostrzegalne po kilku kolejnych powolnych
procesach stopniowego obciążania
i zupełnego odciążania próbki, nawet przy
naprężeniach dość znacznych.
Kiedy nowoczesny rozwój nauki o stopach
i metalografji ukazał wielce złożoną
budowę materjałów technicznych, zrozumiano
nareszcie, jak dalekie są widoki
ujęcia nagromadzonego mnóstwa ciał doświadczalnych
w zadowalający schemat
teoretyczny. Zaczęto więc słusznie nawoływać
do badania zjawisk wytrzymałościowych
przedewszystkiem na kryształach,
zwłaszcza odkąd odkrycie L a u e'g o pozwoliło
promieniom Rontgen'a ujawnić
przeczuwaną przedtem przez teoretyków
budowę molekularną kryształów.