Прочность ударными испытаниями

При статических и ударных испытаниях со скоростью 5,8 м/с зависимость характеристик прочности и пластичности от температуры в исследованном диапазоне не является монотонной. [c.128]

Различают следующие основные виды ударных испытаний изделий 1) на ударную прочность при многократном ударном воздействии, транспортировке и падении, воздействии [c.336]

Монтажные приспособления оказывают существенное влияние на результаты ударных испытаний. При конструировании монтажных приспособлений обычно исходят из заданных сроков, имеющихся материалов и возможностей производства, а не требований, определяемых динамикой процесса. В большинстве случаев предполагают, что монтажное приспособление должно обладать достаточной жесткостью. Однако на практике не всегда удается реализовать основное требование к монтажному приспособлению, заключающееся в том, что его резонансная частота должна втрое превосходить верхнюю частоту диапазона испытаний. При испытаниях изделий большой массы эти требования несколько снижаются, В последнее время все большее распространение получают монтажные приспособления сотовой конструкции, которая характеризуется большой жесткостью и высокой механической прочностью при относительно небольшой массе. Приспособление изготовляют из топких алюминиевых пластин, соединяемых одна с другой при помощи пайки твердым припоем путем погружения. В некоторых случаях пластины предварительно соединяют точечной сваркой. Для обеспечения равномерной нагрузки всех участков монтажного приспособления размеры ячеек, образованных пластинами, уменьшают от краев [c.347]

По виду испытания различают приспособления для установки образцов при испытаниях на одноосное растяжение, сжатие, изгиб, срез, кручение, ползучесть и длительную прочность, ударную вязкость и усталость. [c.314]

Испытания на растяжение при низких температурах имеют меньшее значение, чем ударные испытания. При испытании стали с понижением температуры повышаются предел прочности при растяжении, предел упругости н предел текучести, причём последний возрастает значительно быстрее, чем предел прочности. [c.67]

Наконец, следует отметить, что на хрупкость материала могут очень сильно влиять так называемые остаточные напряжения, которые могут получиться в материале при закалке, при холодной прокатке или при недостаточной температуре горячей прокатки, когда материал получает наклеп. Опытами на растяжение такие напряжения, как правило, не могут быть выявлены. Остаточные напряжения обычно связаны с возникновением объемного напряженного состояния в материале в связи с этим возможно хрупкое разрушение. Такие случаи встречались при изготовлении мощных двутавровых балок со сравнительно тонкими полками. В нашей практике был случай хрупкого разрушения двутавровой балки № 50 при сбрасывании ее на землю в морозный день. Результаты статических испытаний, химического и металлографического анализа показали, что материал как будто вполне доброкачественный. Лишь ударные испытания при различных температурах обнаружили резкую хладноломкость для образцов, вырезанных у края полки двутавра,— в наиболее наклепанном месте. Что касается влияния на хрупкость химического состава сталей, то ударная вязкость понижается, как это видно из таблицы 21, с увеличением количества углерода, т. е. с повышением предела прочности и уменьшением пластических свойств стали. Весьма неблагоприятно отражается на сопротивлении удару, особенно при низких температурах, наличие фосфора. Поэтому на практике при изготовлении материала для деталей, работающих на удар, всячески ограничивают примесь этого элемента. [c.533]

Результаты, полученные различными методами, плохо коррелируют между собой, и применение разных методов приводит к различному порядку расположения полимеров по ударной прочности. Кроме того, ни один из видов ударных испытаний не дает показателей, которые могут рассматриваться как константы материала. Решающее влияние оказывает геометрия образца, так как ударная прочность зависит от размеров образцов, даже если они стандартизованы [235, 242, 243]. Так, ударная прочность тонких образцов больше, чем толстых. Расхождение результатов, получаемых различными методами, свидетельствует о том, что ударная прочность определяется по крайней мере двумя или даже большим числом факторов. Важнейшими факторами, определяющими ударную прочность, являются энергия, необходимая для зарождения трещины, и энергия, затрачиваемая на рост трещины. [c.183]

Приведенные данные показывают, что надрезы, порезы, царапины и другие поверхностные дефекты могут оказывать решающее влияние на работу разрушения и ударную прочность полимеров. Для оценки поведения полимеров в реальных изделиях ударные испытания должны проводиться на образцах с надрезом, предпочтительно с различными радиусами кривизны его вершины [172, 235]. [c.185]

Методы ударных испытаний падающим грузом, в которых действуют двухосные напряжения, лучше коррелируют с реальным поведением ориентированных образцов, чем методы оценки ударной прочности по Изоду и Шарпи [261, 263, 264]. [c.187]

Второй метод позволяет оценить влияние сварки плавлением на свойства основного металла в околошовной зоне, имитируя сварочный цикл тепловым воздействием (табл. 4.58). В результате испытаний устанавливают зависимости временного сопротивления, относительного удлинения и сужения, предела длительности прочности, ударной вязкости, твердости, размера зерна и содержания структурных составляющих от скорости охлаждения, по которым определяют допускаемые режимы сварки. [c.208]

Ударные испытания на изгиб. Детали машин, обладая высокими показателями статической прочности, в ряде случаев разрушаются при малых ударных нагрузках. Поэтому для полной характеристики механических свойств металлы (сталь, чугун и др.), идущие на изготовление таких деталей, кроме статических испытаний подвергаются еще испытанию динамическими нагрузками— ударами. Ударные испытания на изгиб выполняются над образцами стандартной формы по ГОСТу 9454-60 на приборах, называемых маятниковыми копрами (рис. 18, а), [c.53]

Характеристики прочности, т. е. сопротивление деформации при ударных испытаниях, получать трудно, поскольку измерение сил требует сложной методики, например, применения пьезокварцевых динамометров, осциллографирования скорости движения маятника в процессе испытания и т. п. Поэтому нагрузки и напряжения при ударных испытаниях обычно измеряют только в исследовательских целях. [c.165]

Применение ударной вязкости в качестве характеристики конструкционной прочности материала следует связывать с условиями работы деталей, материал которых подвергается ударным испытаниям. Известны многочисленные случаи, когда материал с малым значением % работал в очень ответственных конструкциях (при отсутствии ударных нагрузок, перекосов и т. п.). Например, азотированные по всей поверхности коленчатые валы авиационных моторов. В то же время для других условий работы деталей (например, при значительных ударных или статических перегрузках, особенно заданных смещением или деформацией) ударные испытания приобретают большое значение, так как косвенно оценивают способность материала к местной неравномерной пластической деформации. Известно, что при статическом изгибе призматического образца с надрезом из малопластичного материала на диаграмме изгиба при переходе через максимум наблюдаются так называемые срывы нагрузки (см. гл. 18). А. М. Драгомиров установил близкое соответствие между количеством срывов на диаграмме статического изгиба и числом кристаллических участков хрупкого разрушения на изломе образца [7], эта закономерность проявляется и при ударном изгибе. [c.172]

Преимуществом статического испытания является то, что прочность и пластичность измеряются раздельно, а не только в виде произведения, как при ударных испытаниях. [c.175]

Из рис. 25.11 следует, что высокая структурная чувствительность ударных испытаний надрезанных образцов (по сравнению со статическими испытаниями гладких) объясняется наряду с другими факторами значительным уменьшением /д при переходе от гладкого (/д 10 мм) к образцу типа Менаже (/д 1 мм). В последнее время установлено сильное влияние макро- и микротрещин на прочность и характеристики разрушения некоторых конструкционных сталей и сплавов. Однако ударная вязкость образцов с надрезом Менаже (радиус надреза 1 мм) часто не отражает этого, что связано с резким уменьшением (на четыре порядка) деформированной зоны при наличии трещины. Таким образом, структура, однородная по отношению к надрезу Менаже, может быть резко неоднородной по отношению к трещине. [c.309]

В большинстве случаев после термической обработки определяется твердость металла, ио очень часто производятся испытания и других свойств предела прочности, ударной вязкости и др. Наиболее распространенными и доступными являются механи-чески е испытания на растяжение и на удар. Они производятся в лаборатории на специальных образцах. [c.182]

Значительный интерес с точки зрения повышения прочности кон трукций представляют ударные испытания образцов, составленных из ряда отдельных пластин, и образцов, имеющи.х форму бруса равного сопротивления изгибу. Работа разруше иия составных образцов, скрепленных между собой по концам, значительно повышается с увеличением числа пластин. Особенно хорошие результаты получаются, если в зоне сжатия находятся твердые пластины, а в зоне растяжения — мягкие. Для разрушения стального образца, составленного из 5 пластин, требуется в 2—3 раза большая работа. Для разрушения образцов из алюминиевых и стальных пластинок потребовалась работа, равная 10 кгм, в то вре-, тя как для разрушения равновеликих сплошных стальных образцов [c.17]

Тип наплавленного металла выбирают на основе анализа условий службы рабочих поверхностей наплавляемой детали. Поэтому важнейшим свойством наплавленного металла является способность его сопротивляться определенным видам изнашивания. Однако пока не существует стандартных методов определения износостойкости материалов, подобных тем, при помощи которых определяют такие характеристики, как предел прочности, ударную вязкость, твердость и т. п. Изнашивание как процесс постепенного изменения размеров детали очень чувствителен к изменению условий внешнего воздействия, т. е. к условиям испытаний. Поэтому в литературе по вопросам износостойкости различных материалов содержится большое количество несопоставимых и противоречивых данных. Кроме того, условия службы различных деталей весьма разнообразны, часто одна и та же деталь подвергается одновременно нескольким видам изнашивания. [c.696]

Для определения механических свойств (плотности, прочности, ударной вязкости, остаточной деформации сжатия, температуры хрупкости и др.) и ряда физико-химических свойств, в том числе тепловых, электрических и др. Необходимость в СО обусловлена тем, что результаты подобных испытаний сильно зависят от действия трудно стабилизируемых условий, а также тем, что одинаковые по назначению официальные методы испытаний, принятые в разных странах, нередко существенно различаются по принципу испытания. [c.54]

Сравнительные испытания чистых образцов из сосны и ели на ударный и статический изгиб показали значительное повышение прочности древесины при динамическом нагружении при уменьшении продолжительности нагружения с 1—2 мин до 1—2 мсек (при ударных испытаниях) разрушающая нагрузка увеличивается в 1,5— [c.71]

Для деталей большой толщины из закаливающихся сталей пластичность оценивают отношением усилия отрыва к усилию среза. Режим окончательно проверяют на готовой детали. В ряде случаев соединения подвергают испытаниям на коррозию, длительную прочность, ударные нагрузки и др. [c.69]

Порог хладноломкости, работа распространения (и зарождения) трещины определяется посредством ударных испытаний (подробнее см. с. 80—81), однако получаемые при этом цифры (Гв, Тп, T q, flp) и др. не могут быть использованы в прочностных расчетах (в этом их принципиальное отличие от пределов текучести и прочности). Указанные характеристики надежности сравнительно просто определимы. Зная нх, можно сказать, какой материал лучше, какой надежнее, при сравиенпи двух или более материалов, но нельзя по ним рассчитать деталь, установить расчетом се размеры. [c.75]

Ударное испытание на изгиб образцов 10ХЮХ55 мм с надрезом (глубиной 2 мм и радиусом 1 мм) на маятниковом копре. Образцы быстро переносили из печи и помещали на опоры копра для испытаний. Метод производителен, так как испытания кратковременны, а в печи нагревали несколько образцов. Недостатки метода следующие а) удельная работа деформации не характеризует пластичность образцов, так как зависит и от прочности. Прочность металла понижается с повышением температуры, поэтому кривая температурной зависимости ударной вязкости показывает ошибочные (заниженные) значения температуры максимальной пластичности б) при переносе образца из печи и нахождении на опорах копра довольно значительно понижается температура, что зависит от температуры, скорости переноса и материала образца в) невозможность количественной оценки высокопластичных материалов, которые, не разрушаясь, проходят через опоры копра. [c.13]

Известно, что НТМО не приводит к заметному подавлению хрупкости стали [108], в то время как ВТМО позволяет резко ослабить проявление отпускной хрупкости в опасном интервале температур отпуска [16, 70, 88, 89] и повысить ударную вязкость при комнатной и низких температурах [16, 70, 77, 88, 89, 90, 92]. В связи с этим значительный интерес представляет комбинированное применение ВТМО и НТМО, причем ВТМО должна привести к подавлению охрупчивания стали при отпуске, а НТМО — резко поднять предел прочности и твердости стали. Совместное применение ВТМО и НТМО было исследовано В. Д. Садовским и др. [108]. Часть образцов стали 37ХНЗА подвергали упрочнению методом НТМО (нагрев до 1150 " подстуживание до БЗО деформация 60% ковкой закалка-f отпуск), другую часть упрочняли по обычному режиму ВТМО (нагрев до 1150° деформация 30% при 900° закалка-f отпуск), а третью партию подвергали комбинированной термомеханической обработке вначале образцы проходили ВТМО, а затем НТМО по указанным выше режимам. Результаты ударных испытаний стали, подвергнутой такой обработке, показали, что совмещение на одном и том же объекте процессов ВТМО и НТМО значительно повышает ударную вязкость в зоне развития обратимой хрупкости и одновременно увеличивает твердость стали. [c.74]

Ударные испытания образцов е надрезом (U или V-образным), проводимые на маятниковых и ротационных коирах, позволяют устанавливать работу разрушения (ударную вязкость), приходящуюся на единицу поверхности (по минимальному сечению образца). Ударная вязкость зависит от прочности и пластичности материала при разруишнин и в значительной степени характеризует его склонность к переходу в хрупкое состояние (при снижении температуры, увеличении остроты надреза и скорости приложения нагрузки). Оснащение копров аппаратурой для регистрации усилий, перемещений, скоростей продвижения трещин позволяет определять количественные значения характеристик прочности и пластичности, кото-)ые уже могут являться расчетными. <роме того, получены определенные корреляционные связи между ударной вязкостью и энергетическими характеристиками механики разрушения Glr и J 1с- [c.28]

Ударная вязкость. Ударная вязкость хрупких полимеров, наполненных дисперсными частицами, не коррелирует с данными относительно их поверхностной энергии разрушения. Так, на рис. 2.28 показана зависимость ударной вязкости по Изоду эпоксидной смолы, наполненной стеклосферами с различной поверхностной обработкой, от объемной доли наполнителя [35]. Аналогичная зависимость для поверхностной энергии разрушения этих композиций приведена на рис. 2.16. Значительное возрастание поверхностной энергии разрушения при введении наполнителя до 30% (об.) никак не коррелирует с ударной вязкостью, хотя тенденция к уменьшению ударной вязкости с увеличением доли наполнителя коррелирует с изменением площади под диаграммой напряжение-деформация при низкоскоростном изгибе (рис. 2.29). Аналогичная корреляция между зависимостями ударной вязкости и прочности при изгибе от содержания наполнителя приведена Ли и Невиллом [48]. Причины этого уже объяснялись ранее. Ударные испытания относятся к испытаниям при изгибе с высокой скоростью деформирования и ударная вязкость отражает энергию, определяемую по площади под суммарной кривой нагрузка — деформация при высокой скорости деформирования. [c.84]

Разрушение при ударе волокнистых композиций является значительно более сложным явлением, чем разрушение ненапол-ненных полимеров, что обусловлено особой ролью волокон и эффектами взаимодействия на границе раздела. Установление каких-либо общих закономерностей затруднено различием в используемых методах ударных испытаний. В общем случае для повышения работы разрушения и ударной прочности материала в нем должен реализовываться механизм распределения накапливаемой упругой энергии и поглощения ее как можно большим объемом материала. Если энергия концентрируется в малом объеме, материал разрушается хрупко, и его ударная прочность низка. [c.278]

Данные об ударной прочности полиэтилена и полистирола, содержащих хаотически ориентированные стеклянные волокна, приведены на стр. 274 и 275. Из этих данных видно, что при введении стеклянных волокон возрастает только ударная вязкость по Изоду с надрезом, чувствительная к ограничению прорастания трещин, а ударная прочность при растяжении и ударе падающим шаром, определяемая в первую очередь удлинением при разрыве уменьшается. Это еще раз показывает, как уже отмечалось в тл. 5, что разные методы ударных испытаний характеризуют совершенно различные свойства материалов. Поэтому следует с большой осторожностью использовать данные, полученные одйим каким-либо методом, для прогнозирования поведения материала в конкретных условиях эксплуатации. Изменением длины волокон и прочности их сцепления с матрицей можно добиться повышения ударной прочности хрупких полимеров, определяемой любыми методами [29, 87, 90]. Значительно меньше вероятность повышения ударной прочности пластичных полимеров, таких как полиэтилен, введение волокон в которые обычно сопровождается понижением ударной прочности материала. Так, введение в хрупкий [c.280]

Toughness — Вязкость. Способность материала к поглощению энергии и пластическому деформированию перед разрушением. Вязкость пропорциональна области под кривой зависимости деформаций от напряжения от начала до предела прочности. В металлах жесткость обычно измеряется энергией, поглощенной при ударных испытаниях образцов с надрезом. [c.1064]

Ударная вязкость, характеризуя работу, необходимую для разрушения при внезапных приложениях нагрузки в условиях объемного напряженного состояния, не используется в расчетах на прочность. Ударная вязкость является интегральной характеристикой механических свойств, зависящей одновременно и от прочности, и от пластичности. Между характеристиками прочности и ударной вязкости не существует определенной связи. Однако наблюдается некоторая согласованность между КС н относительным сужением ф. Низкие значения if всегда соответствуют низкой ударной вязкости, но высокие значения г)) не всегда гарантируют высокую ударную вязкость. Важной целью определения ударной вязкости является оценка качества термической обработки и установления чувствительности стали к охрупчиванию в процессе обработки и эксплуатации (явления старения, тепловой хрупкости и т. и.). Ударная визкость является сдаточной характеристикой только для элементов конструкций котлов, сосудов и трубопроводов с толщиной стенки 12 мм и более. В особых случаях испытания на ударную вязкость необходимы для металла труб с толщиной 6 мм и более, что указывается в нормативно-технической документации. При этом применяются образцы типа 3 (см. табл. 2.18). [c.38]

Наиболее эффективным средством борьбы с хрупкими разру-шениями материалов средней прочности долгое время считали повышение их вязкости. Суш ествуюш ие методики проектирования рассчитаны на применение вязких материалов и критериев, пригодных именно для таких материалов (или состояний). Хрупкость материала обычно устранялась путем изменения технологии его изготовления или обработки. Заданная вязкость гарантировалась контрольными испытаниями, например ударными испытаниями по Шарпи, которые позволяют обнаруживать охрупчивание в процессе обработки материала. [c.9]

Ударные испытания для определения склонности материалов к хрупкому разрушению занимают важное место в науке о прочности и являются одним из наиболее массовых видов контроля качества металлопродукции в производственных условиях металлургических заводов. Кроме того, испытания на ударный изгиб в течение длительного времени были основным и практически единственнь1м ме1одом [c.14]

Сталь Катего-ГРИН прочности Результаты испытаний плоских образцов с толщиной, равной толщине проката Результаты испытаний гагаринских 0ПГ1Й.1Ц0В из центральных слоев лро-1сата Ударная вязкость, кГм/см [c.29]

Из характеристик, определяющих пластичность материала при статических испытаниях на растяжение, наиболее показательно относительное сужение площади поперечного сечения, которое к тому же не зависит от размеров образца. При одном и том же условно1вг пределе прочности относительное сужение дает косвенные указания на величину истинного предела прочности. Для оценки пластичности при эксплуатации реальных деталей, имеющих концентраторы напряжений, важна не столько пластичность гладкого, сколько надрезанного образца — пластичность в надрезе. Чем больше пластич ность в надрезе, тем меньше чувствительность к перекосам и надрезам реальных деталей. Определение относительного сужения площади поперечного сечения при статических испытаниях на растяжение образцов с надрезом может часто заменять ударные испытания, так как в большинстве случаев пластичность в надрезе изменяется в том же направлении, что и ударная работа. Вследствие более жесткого нагружения конструкционная пластичность еще лучше характеризуется пластичностью в надрезе, определяемом при статическом изгибе. [c.12]

А. А. Попова и др. установлено, что изотермическая закалка значительно повышает характеристики пластичности и ударной вязкости ряда конструкционных сталей при сохранении ими достаточно высоких пределов упругости и текучести. Особенно возрастает сопротивление отрыву 5 ог и статическая прочность при испытаниях образцов с надрезами и перекосом благодаря большей стабильности структуры и способности к перераспределению напряжений. Оптимальные механические свойства достигаются изотермической закалкой при температурах нижней части второй ступени с образованием игольчатого троостита. Опыты А. И. Стрн-гулина и Ф. С. Коцин [60 показывают, что подвергнутые изотермической закалке в области низких температур (250— 300°) углеродистые стали имеют более высокие характеристики прочности пластичности Ь и особенно ударной вязкости [c.57]

Как показали исследования [3], оптимальная ширина гладкого образца для определения прочности при растяжении стеклопластиков равна 10 мм. Образец шириной менее 10 мм непригоден, так как в этом случае прочностные характеристики стеклопластмасс будут, при прочих равных условиях, заведомо заниженными. Сопротивление разрушению уменьшается из-за дефектов, возникающих в материале в процессе его механической обработки. Естественно, прочностные свойства стеклопластиков ими ослабляются относительно в большей степени, когда меньше объем или, при неизменной толщине, ширина образца. Нецелесообразно иметь образец и шириной более 10 мм, который крайне неудобен при изучении конструкционной прочности стеклопластмасс. Рост ширины гладкого образца неизбежно вызывает потребность в использовании захватов, термо- и криокамер повышенных габаритов. Однако громоздкие приспособления применять часто нельзя из-за ограниченности места для их размещения на испытательной машине или установке. В частности, постоянные динамометры, крепящие образец, для скоростных и ударных испытаний должны быть максимально облегченными в связи с особенностями нагружения и во избежание искажений от инерционных сил [4]. Как показано практикой, ширина гладкого образца для динамического растяжения не может превышать 10 мм. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...