ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механические свойства, определяемые при статических нагрузках из "Материаловедение " Статические испытания предусматривают медленное и плавное нарастание нагрузки, прилагаемой к испытываемому образцу. По способу приложения нагрузок различают статические испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, сдвиг или срез. Наиболее распространены испытания на растяжение (ГОСТ 1497-84), которые дают возможность определить несколько важных показателей механических свойств. [c.49] При растяжении стандартных образцов с плош адью поперечного сечения Fq и рабочей (расчетной) длиной /о строят диаграмму растяжения в координатах нагрузка — удлинение образца (рис. 2.1). На диаграмме выделяют три участка упругой деформации до нагрузки Рупр равномерной пластической деформации от Рупр ДО Апах и сосредоточенной пластической деформации от Ртах ДО Рк- Прямолинейный участок сохраняется до нагрузки, соответствуюш ей пределу пропорциональности Рпц. Тангенс угла наклона прямолинейного участка характеризует модуль упругости первого рода Е. [c.49] На небольшом участке от Р ц до Рупр нарушается линейная зависимость между Р и Д/ из-за упругих несовершенств материала, связанных с дефектами решетки. [c.49] Пластическое деформирование выше Рупр идет при возрастаюш,ей нагрузке, так как металл в процессе деформирования упрочняется. Упрочнение металла при деформировании называется наклепом. [c.49] Допустимое напряжение, которое используют в расчетах, выбирают меньше сто,2 (обычно в 1,5 раза) или меньше сгц (в 2,4 раза). [c.51] Для малопластичных материалов испытания на растяжения вызывают значительные затруднения. Незначительные перекосы при установке образца вносят существенную погрешность в определение разрушающей нагрузки. Такие материалы, как правило, подвергают испытанию на изгиб. [c.51] При испытании на изгиб в образце возникают как растягивающие, так и сжимающие напряжения. По этой причине изгиб — более мягкий способ нагружения, чем растяжение. На изгиб испытывают малопластичные материалы чугуны, инструментальные стали, стали после поверхностного упрочнения, керамику. Испытания проводят на образцах большой длины (I . h 10) цилиндрической или прямоугольной формы, которые устанавливают на две опоры (рис. 2.2). Используют две схемы нагружения сосредоточенной силой (этот способ применяют чаще) и двумя симметричными силами (испытания на чистый изгиб). Определяемыми характеристиками служат предел прочности и стрела прогиба. [c.51] Для пластичных материалов испытания на изгиб не применяют, так как образцы изгибаются без разрушения до соприкосновения обоих концов. [c.52] Под твердостью понимается способность материала сопротивляться внедрению в его поверхность твердого тела — индентора. В качестве индентора используют закаленный стальной шарик или алмазный наконечник в виде конуса или пирамиды. При вдавливании поверхностные слои материала испытывают значительную пластическую деформацию. После снятия нагрузки на поверхности остается отпечаток. Особенность происходяш ей пластической деформации состоит в том, что она протекает в небольшом объеме и вызвана действием значительных касательных напряжений, так как вблизи наконечника возникает сложное напряженное состояние, близкое к всестороннему сжатию. По этой причине пластическую деформацию испытывают не только пластичные, но хрупкие материалы Таким образом, твердость характеризует сопротивление материала пластической деформации. Такое же сопротивление оценивает и предел прочности, при определении которого возникает сосредоточенная деформация в области шейки. Поэтому для целого ряда материалов численные значения твердости и временного сопротивления пропорциональны. Отмеченная особенность, а также простота измерения позволяют считать испытания на твердость одним из наиболее распространенных видов механических испытаний. На практике широко применяют четыре метода измерения твердости. [c.52] Число твердости по Бринеллю по ГОСТ 9012 - 59 записывают без единиц измерения. [c.53] На практике при измерении твердости расчет по указанной выше формуле не производят, а используют заранее составленные таблицы, указывающие значение НВ в зависимости от диаметра отпечатки и выбранной нагрузки. Чем меньше диаметр отпечатка, тем выше твердость. [c.53] Метод Виккерса применяют главным образом для материалов, имеющих высокую твердость, а также для испытания на твердость деталей малых сечений или тонких поверхностных слоев. Как правило, используют небольшие нагрузки 10, 30, 50, 100, 200, 500 Н. Чем тоньше сечение детали или исследуемый слой, тем меньше выбирают нагрузку. [c.54] Числа твердости по Виккерсу и по Бринеллю для материалов, имею-ш их твердость до 450 НВ, практически совпадают. [c.54] Шкала А (наконечник — алмазный конус, обш ая нагрузка 600 Н). Эту шкалу применяют для особо твердых материалов, для тонких листовых материалов или тонких (0,5 - 1,0 мм) слоев. Измеренную твердость обозначают HRA. Пределы измерения твердости по этой шкале 70 — 85. [c.54] Шкала В (наконечник — стальной шарик, общая нагрузка 1000 Н). По этой шкале определяют твердость сравнительно мягких материалов ( 400 НВ). Пределы измерения твердости по шкале В 25 - 100. [c.54] Числа твердости по Роквеллу не имеют точных соотношений с числами твердости по Бринеллю и Виккерсу. [c.54] Шкала С (наконечник — алмазный конус, общая нагрузки 1500 Н). Эту шкалу используют для твердых материалов ( 450 НВ), например закаленных сталей. Измеренную твердость обозначают HR . Пределы измерения твердости по этой шкале 20 - 67. [c.54] Вернуться к основной статье