ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы механических испытаний из "Материаловедение и технология конструкционных материалов " Статические испытания на растяжение. Этими испытаниями определяют пределы пропорциональности, упругости, прочности и пластичность металлов. Для таких испытаний изготовляют плоские и круглые образцы (рис. 1.10, а,б), форма и размеры которых установлены ГОСТом. Цилиндрические образцы диаметром 1q= 10 мм, имеющие расчетную длину 1 =10dg, называют нормальными, а образцы, у которых длина I,, = 5dg — короткими. При испытании на растяжение образец растягивается под действием плавно возрастающей нагрузки и доводится до разрушения. [c.34] Предел прочности является обязательной характеристикой в стандартах классификации марок стали. [c.37] Показатели пластичности металлов — относительное удлинение и относительное сужение рассчитывают по результатам замеров образца до и после испытания. [c.37] Методы определения твердости. Определение твердости получило широкое применение в производственных условиях, представляя собой наиболее простой и быстрый способ испытания механических свойств. Так как для измерения твердости испытывают поверхностные слои металла, то для получения правильного результату поверхность металла не должна иметь наружных дефектов (трещин, крупных царапин и т. д.). [c.37] Существуют различные способы испытания на твердость. Ниже приведеты наиболее распространенные из них. [c.38] Измерение твердости методом Бринелля. Сущность этого способа заключается в том, что в поверхность испытуемого металла вдавливается стальной закаленный шарик диаметром 2,5 5 или 10 мм под действием нагрузки соответственно 1,87 7,5 и 30 кН. На поверхности образца остается отпечаток (рис. 1.11, а), по диаметру которого определяют твердость. Диаметр отпечатка измеряют специальной лупой с делениями. На практике пользуются специальными таблицами, которые дают перевод диаметра отпечатка в число твердости, обозначаемое НВ. Этот способ применяют главным образов для измерения твердости незакаленных металлов и сплавов проката, поковок. отливок и ло. [c.38] По твердости, измеренной этим методом, можно судить о прочности при растяжении, так как между твердостью и прочностью существует следующая зависимость Од = (0,34-0,36) НВ для поковок и проката (0,3-0,4) НВ для стального литья = 0,12 НВ для серого чугуна. Таким образом, твердость может служить характеристикой прочностных свойств сплава. [c.38] Измерение твердости методом Роквелла. Измерение осуществляют путем вдавливания в испытуемый металл стального шарика диаметром 1,59 мм или конусного алмазного наконечника с углом при вершине 120° (рис. 1.11, б). В отличие от метода Бринелля твердость по Роквеллу определяют не по диаметру отпечатка, а по глубине вдавливания шарика или конуса. [c.39] На практике число твердости ЯУ находят по таблицам. Кроме указанных методов измерения твердости существуют способы определения микротвердости микроскопически малых объемов металла. [c.40] Испытания на ударную вязкость производят на специальном маятниковом копре (рис. 1.13). Для испытаний применяется стандартный надрезанный образец, который устанавливается на опорах копра. [c.41] Маятник определенной массы поднимают на установленную высоту Н, закрепляют его, а затем освобожденный от защелки маятник падает, разрушает рцс.1.13. Схема устройства образец и снова поднимается на маятникового копра. некоторую высоту h. Удар наносится по стороне образца, противоположной надрезу. [c.41] Дж F — площадь поперечного сечения образца в месте надреза, см . [c.42] Такой способ определения ударной вязкости наиболее простой. [c.42] Для облегчения расчетов пользуются таблицами, в которых для каждого угла подъема маятника после разрушения образца указана работа удара. [c.42] Определение сопротивления усталости. Многие детали машин в процессе работы, кроме воздействия статических нагрузок, подвергаются знакопеременным (циклическим) нагрузкам, которые изменяются по величине или направлению или и по величине, и по направлению. В результате длительной службы металл постепенно переходит из пластичного состояния в хрупкое ( устает ). Это объясняется тем, что знакопеременные нагрузки приводят к образованию в изделиях микротрещин, которые постепенно расширяются и ослабляют связь между зернами металла, вследствие чего разрушение наступает при меньших напряжениях, чем предел текучести. Усталости подвержены вагонные оси, коленчатые валы, лопатки турбин, рессоры, пружины. [c.42] Способность металла противостоять действию знакопеременных нагрузок называют выносливостью металла. Пределом выносливости считается наибольшее напряжение, которое материал выдерживает, не разрушаясь, заданное число циклов. Число циклов может колебаться от 106 до 10 . [c.42] Известно, что плохая обработка поверхности (надрезы, коррозия, дефекты конструкции) резко снижает предел выносливости. Тщательное шлифование, полирование и упрочнение поверхности деталей значительно повышают сопротивление усталости и увеличивают срок службы изделия. [c.42] Испытания на усталостную прочность производят на различных машинах в зависимости от характера работы деталей. [c.43] Наиболее распространенными типами машин являются машины для испытания изгибом при вращении машины для испытания растяжением — сжатием машины для испытания на кручением. [c.43] Вернуться к основной статье