Rasio tegangan

Mekanisme kerja fisikokimia

Pada beban bolak-balik, tegangan berfluktuasi secara periodik antara nilai atas σ_max dan nilai bawah σ_min. Rasio tegangan R = σ_min / σ_max (dengan tanda) menggambarkan seberapa besar fluktuasi ini terhadap tegangan rata-rata. Jika R negatif, tegangan berubah arah (tarik-tekan bergantian). Jika R sama dengan nol atau positif, tegangan tetap di daerah tarik atau tekan. Semakin besar R, semakin tinggi tegangan rata-rata pada lebar fluktuasi yang sama. Ini mendorong pertumbuhan retak lelah karena ujung retak kurang terbebani.

Relevansi metalurgi & risiko saat pengelasan

Las mengandung tegangan sisa tarik tinggi setelah pendinginan, yang dapat mendekati batas luluh. Tegangan sisa ini tumpang tindih dengan beban operasional. Akibatnya, rasio tegangan lokal pada las bergeser jauh ke atas. Bahkan jika komponen diuji secara eksternal dengan R = -1, daerah las kritis sering bergetar dengan R ≈ 0,3 hingga 0,5. Ini secara signifikan menurunkan kekuatan lelah. Jika R lokal sebenarnya diremehkan, akan terjadi retak dini pada transisi las, terutama pada baja kekuatan tinggi atau pelat tebal.

Praktik bengkel & petunjuk tindakan

Selalu tentukan rasio tegangan dari urutan beban aktual pada komponen, bukan dari asumsi ideal. Untuk konstruksi las tanpa penghilangan tegangan sisa, gunakan setidaknya R = 0,5 dalam perhitungan umur, meskipun beban eksternal berfluktuasi. Kurangi puncak tegangan tarik lokal dengan penggerindaan transisi las, peening tembakan, atau perlakuan lanjutan TIG. Dengan demikian Anda menurunkan tegangan rata-rata dan R efektif. Untuk bagian kritis, ukur tegangan sisa secara radiografi atau dengan metode lubang bor untuk menentukan R sebenarnya.