Τι είναι η αντοχή σε εφελκυσμό και η αντοχή διαρροής;

Οποιοδήποτε υλικό υπό τη δράση αυξανόμενης ή σταθερής εξωτερικής δύναμης θα υπερβεί τελικά ένα ορισμένο όριο και θα καταστραφεί. Υπάρχουν πολλοί τύποι εξωτερικών δυνάμεων που προκαλούν ζημιά στα υλικά, όπως τάση, πίεση, διάτμηση και στρέψη. Οι δύο αντοχές, η αντοχή σε εφελκυσμό και η αντοχή διαρροής, είναι μόνο για δύναμη εφελκυσμού.
Αυτές οι δύο αντοχές επιτυγχάνονται μέσω δοκιμών εφελκυσμού. Το υλικό τεντώνεται συνεχώς με έναν καθορισμένο ρυθμό φόρτισης μέχρι να σπάσει και η μέγιστη δύναμη που υφίσταται όταν σπάει είναι το απόλυτο εφελκυστικό φορτίο του υλικού. Το τελικό φορτίο εφελκυσμού είναι μια έκφραση δύναμης και η μονάδα είναι το Newton (N). Επειδή το Newton είναι μια μικρή μονάδα, στις περισσότερες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται kilonewtons (KN) και το τελικό φορτίο εφελκυσμού διαιρείται με το δείγμα. Η τάση που προκύπτει από την αρχική περιοχή διατομής ονομάζεται αντοχή εφελκυσμού.

Αντιπροσωπεύει τη μέγιστη ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται σε αστοχία υπό τάση. Τι είναι λοιπόν η ισχύς διαρροής; Η αντοχή διαρροής είναι μόνο για ελαστικά υλικά, τα ανελαστικά υλικά δεν έχουν αντοχή διαρροής. Για παράδειγμα, κάθε είδους μεταλλικά υλικά, πλαστικά, καουτσούκ κ.λπ., όλα έχουν ελαστικότητα και αντοχή σε διαρροή. Το γυαλί, η κεραμική, η τοιχοποιία κ.λπ. είναι γενικά άκαμπτα και ακόμη κι αν τέτοια υλικά είναι ελαστικά, είναι ελάχιστα. Το ελαστικό υλικό υπόκειται σε μια σταθερή και συνεχώς αυξανόμενη εξωτερική δύναμη μέχρι να σπάσει.
Τι ακριβώς έχει αλλάξει; Πρώτον, το υλικό υφίσταται ελαστική παραμόρφωση υπό την επίδραση εξωτερικής δύναμης, δηλαδή το υλικό θα επιστρέψει στο αρχικό του μέγεθος και σχήμα μετά την αφαίρεση της εξωτερικής δύναμης. Όταν η εξωτερική δύναμη συνεχίσει να αυξάνεται και φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, το υλικό θα εισέλθει στην περίοδο πλαστικής παραμόρφωσης. Μόλις το υλικό εισέλθει σε πλαστική παραμόρφωση, το αρχικό μέγεθος και το σχήμα του υλικού δεν μπορούν να ανακτηθούν όταν αφαιρεθεί η εξωτερική δύναμη! Η αντοχή του κρίσιμου σημείου που προκαλεί αυτά τα δύο είδη παραμόρφωσης είναι η αντοχή διαρροής του υλικού. Αντίστοιχα με την εφαρμοζόμενη δύναμη εφελκυσμού, η τιμή της δύναμης εφελκυσμού αυτού του κρίσιμου σημείου ονομάζεται σημείο διαρροής.