ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механические испытания металлов из "Технология металлов и других конструкционных материалов Изд8 " Современными методами испытания металлов являются механические испытания, химический, спектральный, металлографический и рентгеноструктурный анализы, технологические пробы, дефектоскопия, а также испытания на обрабатываемость резанием, коррозионные испытания и др. Эти испытания дают возможность получить представление о природе металлов, их строении, составе и свойствах, а также определить качество материалов, заготовок и готовых изделий. [c.26] Механические испытания металлов имеют важнейшее значение. Детали машин, механизмов и сооружений работают под различного вида нагрузками одни детали нагружены постоянно действующей в одном направлении силой, другие подвержены ударам, у третьих силы более или менее часто изменяются по своей величине и направлению. Некоторые детали подвергаются нагрузкам при повышенных или низких температурах, при действии коррозии и т. п. [c.26] Динамическими называют испытания, при которых испытуемый материал подвергают воздействию удара или силы, возрастающей весьма быстро. [c.27] Кроме статических и динамических, в необходимых случаях производят испытания на усталость, ползучесть и износ, которые дают более полное представление о свойствах материалов. [c.27] Испытания на растяжение. Эти испытания являются основными для определения прочностных, упругих и пластических свойств металлов. При испытании на растяжение образец находится в равновесии под действием растягивающих сил, вызывающих в материале напряжение. [c.27] Для статических испытаний изготовляют обычно круглые образцы 1 (рис. 10) испытуемого металла или плоские 2 для листовых материалов. Образцы состоят из рабочей части и головок, предназначенных для закрепления их в захватах разрывной машины. Расчетная длина 1 берется несколько меньше рабочей длины 1. Размеры образцов стандартизованы. Диаметр рабочей части нормального круглого образца 20 мм. Образцы других размеров называются пропорциональными. [c.27] Все разрывные машины имеют два основных механизма нагружающий и силоизмерительный. Кроме того, большинство современных машин снабжено диаграммным устройством, автоматически записывающим диаграмму растяжения. [c.27] Растягивающее усилие создает напряжение в испытуемом образце и вызывает его удлинение когда напряжение превзойдет прочность образца, он разрывается. [c.27] Механизм нагружения образца, закрепленного в захватах 6, состоит из электродвигателя 12, двух пар червячных передач 11 и 14, пары 20 цилиндрических зубчатых колес, гайки 5 и винта 7. [c.28] Силоизмерительный механизм состоит из рычага 2, связанного с маятником 13, стрелки-указателя 1 и шкалы 3. При максимальном усилии маятник поднимается на угол а, на этот же угол отклоняется жестко связанная с ним стрелка-указатель. [c.28] Диаграммный механизм состоит из пары 9 цилиндрических зубчатых колес, пары 5 конических зубчатых колес и двух валиков 4. При нагружении машины верхний валик вращается и перематывает бумагу с нижнего валика, причем количество перемотанной бумаги будет пропорционально удлинению образца. На стрелке-указателе 1 шарнирно насажена каретка с пером, передвигающимся вдоль оси верхнего валика и вычерчивающим по движущейся бумаге кривую растяжения. [c.28] На рис. 12 приведена диаграмма растяжения мягкой стали, построенная в системе прямоугольных координат. По оси ординат откладывается усилие Р, Н (кгс), по оси абсцисс — деформация (абсолютное удлинение образца А/, мм). Эта диаграмма получается при медленном увеличении растягивающего усилия вплоть до разрыва испытуемого образца. Напряжение (а) в любой точке диаграммы может быть определено путем деления усилия Р на площадь поперечного сечения Fo, м (мм ), образца до испытания. [c.28] На диаграмме можно отметить несколько характерных точек. Участок ОА является отрезком прямой и показывает, что до точки А удлинение образца пропорционально нагрузке каждому приращению нагрузки соответствует и одинаковое приращение деформации. Такая зависимость между удлинением образца и приложенной нагрузкой называется законом пропорциональности. [c.28] При дальнейшем нагружении образца наблюдается отклонение от закона пропорциональности на диаграмме появляется криволинейный участок. До точки В деформации образца упругие. [c.28] До точки D удлинение AZ3 образца и сужение его поперечного сечения происходит равномерно по всей длине рабочей части. По достижении точки D деформация образца сосредоточивается в месте наименьшего сопротивления и дальнейшее удлинение протекает за счет образования шейки, по которой происходит разрыв образца при нагрузке Р . [c.29] При разрыве упругая деформация исчезает (упругая деформация в любой точке кривой, см. рис. 45, будет соответствовать отрезку, отсекаемому на оси абсцисс нормалью этой точки и прямой, проведенной из этой точки и параллельной отрезку ОА), и абсолютное остаточное удлинение А ост сложится из удлинения равномерного Aij и удлинения местного AZ2, т. е. [c.29] На рис. 13, а приведен круглый образец из мягкой стали до испытания. Расчетная длина образца по рисунку разделена на 10 равных частей. На рис. 13, б приведен тот же образец после разрыва. По разметке видно, что удлинение в области шейки значительно больше, чем в других частях расчетной длины. [c.29] Для оценки пластичности металла важно знать относительное удлинение 5 и относительное сужение площади поперечного сечения Р (в процентах). [c.29] Модуль упругости характеризует жесткость металла, его сопротивление деформации. [c.30] Таким образом, при статическом испытании на растяжение определяют характеристики прочности, упругости и пластичности. [c.30] Вернуться к основной статье