De treksterkte {\textstyle } van een materiaal is een maatstaf om de mechanische eigenschappen van een materiaal te classificeren. Als het materiaal tot de treksterkte komt, is het reeds sterk plastisch vervormd. Praktisch is de vloeigrens {\textstyle \sigma _{Y}} van veel meer belang.
De treksterkte is de maximale mechanische trekspanning tot waar een sample belast kan worden. Wanneer de treksterkte overschreden wordt, breekt het materiaal: de absorptie van krachten neemt af tot het materiaal uiteindelijk scheurt.
Hoogsterkte staal is een staalsoort met een lage hoeveelheid koolstof en een hoge sterkte. Hoogsterkte staal heeft een hogere sterkte dan S235 en S355, de meest voorkomende staalsoorten voor staalconstructies. De definitie van hoogsterkte staal is staal met een rekgrens hoger dan 355 MPa.
Treksterkte (Engels: Tensile strength)
Een sterk materiaal kan meer spanning of belasting weerstaan en een zwak materiaal kan weinig belasting weerstaan voordat het scheurt of breekt. De treksterkte is een belangrijke waarde in de berekening van constructies.
Gebruik je formule σ=F/A met σ is de trekspanning en A is het oppervlak van de dwarsdoorsnede van de draad. Om Fbreuk te berekenen, vul je voor σ de treksterkte in (Binas tabel 8 en 10B).
Treksterkte tijdens de Trekproef
De breekgrens wordt ook wel de treksterkte van het materiaal genoemd. Grens wordt aangeduid met de letter B. De werkelijke spanning in het materiaal verloopt volgens de stippellijn.
Onderzoekers van MIT hebben een van de sterkste en lichtste materialen ontwikkeld. Hiervoor is gebruik gemaakt van grafeen. Het materiaal is 20 keer lichter en 10 keer sterker dan staal. Grafeen is een carbon-soort en in een 2D-vorm het sterkste materiaal op aarde.
Beton heeft een hoge druksterkte en een relatief lage treksterkte. De treksterkte is maar ongeveer 10% van de druksterkte. Dat maakt het tot een broos materiaal. In veel constructies is behoefte aan een hogere treksterkte dan beton uit zichzelf kan bieden.
Z-kwaliteit staal
De term "Z-kwaliteit" wordt al jaren gebruikt. Het wordt vaak gespecificeerd voor kritische toepassingen in staalconstructiesmet grotere plaatdiktes die in de dikterichting belast worden en waar strengere eisen worden gesteld aan de vervormingscapaciteit van het materiaal.
Het materiaal 1.0503 wordt ook wel C45 genoemd en komt overeen met DIN EN 10083-2 en de Amerikaanse norm AISI 1045. Het is een niet-gelegeerd, gelegeerd en gehard of zacht staal, dat gekenmerkt wordt door een zeer uniforme materiaalstructuur.
S235 is de meest gebruike staalsoort. De naam “S235” is een samenvatting van een aantal eigenschappen die het materiaal heeft. Zo duidt de S op ”structural”, vrij vertaald constructiestaal of staal. De “235” geeft de vloeigrens in MPa (megapascal in N/mm²) aan bij een dikte van 16 mm.
St37, Fe360 en S235 zijn allemaal hetzelfde. In de volksmond wordt het ook wel eens 'pisbakijzer' genoemd. Het staal heeft een maximale treksterkte van 37 Kg/mm², 360 N/mm² en een vloeigrens van 235 N/mm². Dit is te herkennen aan de St, Fe en S voor de waarde.
Deze legeringen worden gekenmerkt door: uitstekende corrosieweerstand, goede thermische en elektrische geleiding, uitstekende vervormbaarheid, maar minder goede mechanische eigenschappen (lage treksterkte, hoge rek).
Een materiaal is bros als het materiaal zonder rekken zal breken wanneer er kracht op wordt uitgeoefend. Men maakt onderscheid tussen een taaie breuk en een brosse breuk. De soort breuk is afhankelijk van het materiaal en de kracht die daarop wordt uitgeoefend.
De sterkteklasse van beton wordt uitgedrukt in een notatie met twee getallen, bijvoorbeeld C30/37. Het eerste getal staat voor de minimale karakteristieke cilinderdruksterkte op 28 dagen (fck f c k ), het tweede voor de karakteristieke kubusdruksterkte (fck,cube f c k , c u b e ).
De CE-markering onderscheidt verschillende sterkteklassen : C16 komt overeen met de laagste kwaliteit en wordt zeer veel gebruikt voor niet zichtbare structuren ; C18 en C24 voor zichtbare structuren; C30 in uitzonderlijke gevallen waar esthetische eisen belangrijk zijn.
Meestal gebruikt men beton van de sterkteklasse C25/30. Als het om constructies gaat met hogere belastingen wordt het beton uit een hogere sterkteklasse gebruikt. Zo vermeldt de norm 16 sterkteklassen opklimmend tot C100/115. Hieronder staat aangeduid of het om gewapend beton gaat of niet.
Wetenschappers van de Shanghai Jiao Tong Universiteit hebben namelijk 2 andere stoffen ontdekt die nog veel harder zijn. De eerste stof heet wurtzietboornitride en heeft dezelfde structuur als diamant. Het verschil is dat wurtzietboornitride is opgebouwd uit andere atomen. De 2de stof heet lonsdaliet.
Ook ijzer is een metaal. Maar ijzer alleen is niet zo geschikt om te verwerken – zo leert ons een scheikundeboek – omdat het nogal bros is. Als je er koolstof aan toevoegt, wordt het hard en veerkrachtig, en dan heet het staal. staalsterk kunnen zeggen, omdat staal veel sterker is dan ijzer.
IJzer/staal
Op het moment dat er een grotere vraag kwam naar sterker metaal dan ijzer, kwam een slimme smid op het idee om ijzer te combineren met koolstof en later ook chroom. Door deze behandeling ontstond staal, dat een veel sterkere metaalsoort is. Staal wordt vrijwel overal gebruikt in de bouw.
een 8 mm 8.8 bout neerkomt op een afschuifwaarde van 21.778 N.
3,5 t.
St 52-3 (S355) is een standaard kwaliteit koolstof staal met een minimale vloeigrens van 355 N/mm2. De bekende massieve SG2 lasdraad wordt gebruikt.