ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные методы определения механических свойств металлов и i сплавов из "Материаловедение 1972 " Механические свойства, определяемые в статических испытаниях. К статическим испытаниям относятся испытания на растяжение, сжатие, кручение и изгиб. Статические испытания позволяют определить упругие свойства, сопротивление малым и большим пластическим деформациям, сопротивление разрушению, а также способность к пластической деформации (пластичность). [c.51] Чаще применяются испытания на растяжение (ГОСТ 1497-61). Этот вид испытания получил широкое распространение для конструкционных сталей, цветных металлов и их сплавов. Для испытания на растяжение применяют стандартные образцы (преимущественно круглого или прямоугольного сечения). Машины для испытания снабжены прибором, записывающим диаграмму растяжения, т. е. график зависимости между силой в образце и его абсолютным удлинением. [c.51] Условным пределом пропорциональности называется напряжение, при котором отступление от линейной зависимости между напряжениями и деформациями достигает некоторой определенной величины, характеризуемой определенным допуском, устанавливаемым техническими условиями,например, до увеличения тангенса угла, образуемого касательной к кривой деформации с осью напряжений на 10% [Опую), 25% (Упу ь) 50% (0 д,5о) своего первоначального значения. [c.52] Напряжения, не превышающие предела пропорциональности, практически вызывают только упругие деформации, т. е. деформации, исчезающие после снятия нагрузки. Поэтому нередко предел пропорциональности отождествляют с пределом упругости. Это не вполне точно, но приемлемо для многих случаев практики. Предел упругости определяется как напряжение, при котором остаточная деформация достигает некоторой величины, например 0,01 ( Tfl.oi), 0.03 ((То.оз) или 0,05% щ,оь) от первоначальной длины образца. [c.52] Большинство металлов не имеет четко выраженной площадки текучести. Кривая на диаграмме растяжения плавно переходит от одного упругого участка к другому, характеризующему пластическую деформацию. В этом случае определяется условный предел текучести напряжения, при котором образец получает остаточное удлинение, равное 0,2% первоначальной расчетной длины (ао,з). [c.53] У пластичных металлов, начиная с напряжения, отвечающего вел чине о , деформация сосредоточивается в одном участке. На образце появляется местное сужение поперечного сечения, так на-зыЕаемая шейка, нагрузка падает, а в некоторый момент образец разрушается (нагрузка PJ. Для пластичных металлов предел прочности характеризует сопротивление металла значительным пластическим деформация. для хрупкого состояния величина характеризует сопротивление разрушению (5,.). [c.53] Эта характеристика играет важную роль в тех случаях, когда детали работают на растяжение. [c.53] Более точную зависимость между деформацией образца и действительным напряжением показывают диаграммы истинных напряжений. Эти диаграммы строятся в координатах истинные нормальные напряжения 5 — сужение поперечного сечения е (деформация). Истинное напряжение 5 вычисляют делением действующей в определенный момент нагрузки на площадь поперечного сечения, которую образец имел в этот же момент. Деформацию оценивают в этом случае относительным сужением, подсчитываемым соответственно для каждого момента нагружения. [c.54] Диаграмма истинных напряжений приведена на рис. 34, б. На диаграмме предел текучести обозначен 5 До ), разрушающее напряжение 8 . Величина и 8 для хрупких. металлов, разрушающихся без значительной пластической деформации, практически одинакова. Для пластичных металлов 8 всегда больше . [c.54] Для материалов, хрупких при испытании на растяжение, применяют статические испытания на сжатие (например, для чугуна), на кручение (например, для закаленных инструментальных и конструкционных сталей), а также на изгиб для отливок из серого и ковкого чугуна. [c.54] Твердость металлов. Твердостью называют свойство материала оказывать сопротивление пластической деформации (реже — хрупкому разрушению) при местных контактных воздерютвиях в поверхностном слое. Р1змерение твердости вследствие быстроты и простоты испытания, а также возможности без разрушения изделия судить о его свойствах получило широкое применение для контроля качества металла в металлических изделиях. [c.54] Определение твердости по Бринелю. Метод основан на том,что в плоскую поверхность металла вдавливается под постоянной нагрузкой Р стальной твердый шарик (рис. 35, а). После снятия нагрузки в металле образуется отпечаток (лунка). [c.54] Для определения твердости измеряют диаметр лунки с1 и находят по ней твердость в специальных таблицах. Метод Бринеля не рекомендуется применять для металлов твердостью более НВ 450, так как шарик может деформироваться, что исказит результаты испытания. [c.55] Определение твердости по Роквеллу (ГОСТ 9013—59). В этом методе твердость в отличие от метода Бринеля определяется не но диаметру, а по глубине отпечатка. Наконечником служит алмазный конус с углом при вершине 120 или стальной закаленный шарик диаметром 1,588 мм. Алмазный конус применяется для испытания твердых металлов, а шарик — для мягких металлов. [c.55] Конус и шарик вдавливаются двумя последовательными нагрузками (рис. 35, б) предварительной Р =, 10 кГ и основной Р = = 90 кГ для шарика (шкала В), 140 кГ для алмазного конуса (шкала С) и 50 кГ для алмазного конуса при испытании очень твердых и более тонких материалов (шкала А). [c.55] ЯР=130 —е (при измерении по шкале В). [c.55] Цифры указывают твердость по соответствующей шкале (А, С или В). [c.56] Метод Роквелла вследствие простоты и скорости выполнения, высокой точности и небольшого размера отпечатка на испытуемой поверхности получил широкое применение в промышленности. [c.56] Определение твердости при вдавливании алмазной пирамиды по Виккерсу (ГОСТ 2999—59). Этот метод широко применяется для определения твердости деталей малой толщины и тонких поверхностных слоев, имеющих высокую твердость (цементированных, азотированных и т. д.). Твердость определяется вдавливанием в испытуемую поверхность (шлифованную или даже полированную) четырехгранной алмазной пиpa шды (с угло.м между гранями и вершине 136°) получаемый отпечаток имеет форму ромба (рис. 35, в). [c.56] Вернуться к основной статье