ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные сведения из "Механические свойства металлов Издание 3 " Испытание на осевое растяжение является старейшим и наряду с испытанием на твердость наиболее распространенным методом механических испытаний. [c.10] Почти во всех справочниках и технических условиях в качестве характеристики материалов приводится прежде всего максимальное условное напряжение, которое выдерживает материал при растяжении временное сопротивление Ов и относительное удлинение бю или 65. [c.10] До сих пор часто принимают временное сопротивление Ов и относительное удлинение 6 за основные важнейшие механические свойства, а условную кривую растяжения — за типичную характеристику процесса деформации данного материала при различных способах нагружения, т. е. за характеристику процесса деформации в целом. В известной мере испытания на растяжение действительно имеют это основное значение для малопластичных металлов (типа чугуна, литых алюминиевых сплавов и т. п.), у которых максимальная нагрузка отражает сопротивление разрушению (обычно путем отрыва), а удлинение — максимальную деформацию, выдерживаемую материалом до разрушения. Однако изменение способа нагружения, например переход к сжатию, и у литейных сплавов ведет к кардинальному изменению прочности и пластичности. [c.10] Хотя этими и другими принципиальными ограничениями значение растяжения как метода испытания металлов существенно уменьшается в пользу других методов (кручение и изгиб), все же роль, которую играет растяжение, продолжает оставаться весьма большой. Растяжение имеет преимущества, которыми не обладают другие методы. При изгибе и кручении с самого начала создается неоднородность напряженного и деформированного состояния, сжатие для большинства металлических материалов является слишком мягким способом нагружения и т. п. [c.11] Вопросам конструкций испытательных машин и приборов, а также методике испытаний на растяжение посвящено много работ [1, 19, 26, 37, 45]. Напомним кратко те основные положения, которые необходимо иметь в виду при испытаниях на растяжение и истолковании результатов этих испытаний. [c.11] Для испытания на растяжение служат испытательные машины, имеющие механизмы для нагружения (для создания деформации) образца, для передачи растягивающей силы и центрировки образца, для измерения растягивающего усилия. [c.11] Как известно, различают два основных типа испытательных машин с механическим приводом (механические), в которых деформация осуществляется втягиванием или выталкиванием винта с помощью червячной передачи, и с гидравлическим приводом (гидравлические), в которых деформация образца осуще-ставляется перемещением штока поршня гидравлического цилиндра (рис. 14.1,0, б). [c.11] Механические машины проще и стабильнее, чем гидравлические, и поэтому предпочтительнее при тех испытаниях, где необходимо выдерживание постоянной нагрузки во времени, например при измерениях модулей и пределов упругости. В общем механический привод предпочтительнее для малых машин, при применении же более мощных машин удобнее гидравлический привод, так как гидравлические машины легче регулировать и они дают более широкий диапазон скоростей деформации. [c.12] И механические и гидравлические машины в большинстве случаев изготовляют с вертикальным расположением оси образца, что обеспечивает наиболее компактное размещение машины в лаборатории. Однако для некоторых специальных целей (испытание на растяжение весьма длинных профилей, канатов, цепей и т. д.) изготовляют также и горизонтальные испытательные машины. [c.12] Наиболее распространены машины для создания растягивающего усилия до 30, реже до 50 т (ГОСТ 7855—68), хотя имеются машины для осуществления растягивающей нагрузки до нескольких сотен тонн [1, 33). [c.12] При передаче растягивающего усилия на образец важно осуществить осевое растяжение без эксцентриситета и перекосов, вызывающих наряду с растяжением также изгиб, который может сильно исказить результаты испытаний. [c.12] Особенно велико влияние эксцентричного растяжения при испытании хрупких материалов. Ввиду того, что у таких материалов, как чугун, закаленная сталь, и других малопластичных материалов на результаты испытаний при растяжении заметно влияют перекосы, эти материалы предпочитают испытывать на сжатие, изгиб и в некоторых случаях на кручение [19, 23, 26]. [c.12] Для устранения эксцентричности применяют обычно шаровые вкладыши [26], действующие по принципу шарового шарнира, однако трение на шаровых опорах оказывается столь значительным, что они не всегда обеспечивают вполне точную центрировку, более надежным является аксиатор — приспособление , в котором для каждого образца обеспечивается строгая центрировка, отвечающая индивидуальным особенностям этого образца. [c.12] В большинстве случаев применяют шаровые вкладыши. При этом малочувствительные к перекосам материалы (обычно пластичные) компенсируют возможные перекосы путем местной пластической деформации. [c.12] В частности, встречающееся мнение, что мягкие материалы нечувствительны к надрезу, предполагает связь между твердостью и хрупкостью, с одной стороны, и мягкостью и пластичностью, с другой, но такая связь вовсе необязательна (см. гл. 7). Так, например, свинцовистые бронзы, баббиты и им подобные сплавы очень мягки и в то же время так хрупки, что ломаются под резцом при токарной обработке, а холоднокатаные аустенит-ные стали и еще в большей мере закаленные и низкоотпущенные хромоникельмолибденовые стали тверды и в то же время не обладают хрупкостью. [c.13] Хрупкие материалы типа чугунов, закаленных сталей, литых алюминиевых и магниевых сплавов при наличии концентраторов напряжений (например, резкого перехода от гладкой части к головке) очень чувствительны к перекосам и нередко при испытании на растяжение рвутся в головках.. [c.13] Необходимым условием для правильного проведения статического испытания на растяжение, как и вообще статических испытаний, является надежное определение усилия в каждый момент испытаний. Усилия, возникающие в испытательных машинах, можно измерить с помощью следующих способов уравновешивания силы подвижным грузом уравновешивания силы маятниковым рычагом, а также с помощью пружинной, гидравлической и другой тензометрической аппаратуры. [c.13] Первый из указанных способов отличается высокой точностью и чувствительностью, но неудобен при массовых контрольных испытаниях. Этот способ измерения сил применен в известном прессе конструкции А. Г. Гагарина. Измерение сил с помощью маятникового рычага с грузом на конце является наиболее распространенным способом измерения, он удобен, прост и достаточно точен. Однако оба эти способа применимы только при малых скоростях нагружения. Тензометрические месдозы наименее инерционны, удобны и точны, а поэтому получают все более широкое применение [33]. Значительные трудности представляет правильное измерение сил при падающей нагрузке, что имеет место при растяжении во время перехода из упругой в пластическую область металлов, дающих зуб текучести, и во время измерения растягивающей нагрузки после образования шейки. [c.13] На механических машинах тормоз, а на гидравлических машинах обратные вентили, которые защищают силоизмеритель при внезапном падении нагрузки, искажают измеряемые усилия. При изучении сравнительно быстрых изменений силы и деформации в качестве измерителя силы лучше всего использовать тензометрические месдозы, включаемые последовательно с испытуемым образцом. [c.13] На упругие свойства испытываемых материалов (образцов) податливость испытательной машины практически не влияет. Зато на свойства, определяемые в пластической области, податливость испытательной машины во многих случаях оказывает существенное влияние [29]. Особенно велико влияние податливости машины на предел текучести для металлов, дающих зуб или площадку текучести, а также на характер спада нагрузки за максимумом и величину для материалов, образующих шейку. [c.14] Вернуться к основной статье