Механические свойства материалов и методы их определения

Глава 2. Механические свойства материалов и методы их определения [c.24]

Механические и другие свойства металлов и методы их определения. Используемые для изготовления различных изделий материалы прежде всего должны иметь определенный запас механических свойств, обеспечивающих неразрушение изделий эксплуатационными нагрузками. [c.14]

Можно привести длинный перечень методов определения температуры в ядерных реакторах. Однако специфика их использования требует особого рассмотрения. Датчик температуры в активной зоне реактора подвергается влиянию не только механических и химических факторов, но и воздействию интенсивных потоков ионизирующих излучений. Облучение вызывает радиационные изменения свойств материалов и приводит к радиационному легированию вследствие ядерных реакций 122]. [c.92]

Опыт показывает, что показатели физико-механических свойств материалов иногда существенно зависят от методов и условий их определения- [c.165]

Опыт показывает, что физико-механические свойства материалов иногда существенно зависят от методов и условий их определения. Так, например, твердость по Бринеллю может зависеть от размера применяемого для испытаний шарика, прилагаемой нагрузки и других факторов. Прочностные характеристики зависят от формы и размеров применяемых образцов, динамики приложения нагрузки и скорости деформирования. Коэффициент трения и износ зависят от большого числа факторов (давления, скорости скольжения, температуры и др.). Поглощение жидких сред (воды, масла, бензина) может зависеть от размеров образца. Например, большой по размерам образец не сможет равномерно пропитаться жидкостью по всему объему, произойдет в основном насыщение поверхностных слоев. Поэтому поглощающая способность большого образца будет меньше такой способности маленького образца. На тепловую усадку будет влиять режим термообработки. [c.258]

Без разработки ускоренных методов испытаний на надежность не может проводиться оценка перспективности и экономичности новых образцов машин, их модификаций и конструктивных усовершенствований. Обычно при проектировании и изготовлении опытных образцов не всегда располагают данными о поведении изделий в условиях эксплуатации, в то же время воспользоваться информацией о надежности аналогичных изделий не всегда представляется возможным. Расчетные инженерные методы определения надежности механических систем пока еще не разработаны, они могут быть созданы и внедрены только после накопления достаточного количества статистических данных о механических свойствах материалов, о спектрах и режимах нагружения и полного изучения физических процессов разрушения. Проблема усложняется еще и тем, что случайные величины наработки отдельных деталей и узлов машин не являются независимыми и, как правило, не представляют собой простейший поток отказов. [c.3]

Оценка сопротивления разрушению элементов конструкций и деталей машин, как отмечалось выше, предполагает в первую очередь, анализ условий их нагружения и разрушения при эксплуатации - уровни общей и местной напряженности, температуры стенок, числа и форма циклов нагружения, наличие ударных перегрузок, характер распределения и величины остаточных напряжений, накопление коррозионных и др повреждений, источники и характер разрушения. Получаемые из этого анализа данные являются основой для выбора конструкционных материалов, методов определения их механических свойств, а также методов и критериев анализа прочности, ресурса и надежности. [c.70]

ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ [c.5]

Испытания на износ и истирание заключаются в определении изменений механических свойств материалов на их поверхности после длительного воздействия сил трения, а также в установлении у образцов потери в ваге при этих испытаниях обычно применяют метод сравнения. [c.7]

В ней рассмотрены структура, физические, химические, механические и технологические свойства металлов и изложены методы их определения описаны неметаллические материалы (пластмассы, абразивные материалы) приведены сведения о металлургии черных и цветных металлов, литейном производстве, обработке металлов давлением, о сварке металлов, резании, термической обработке. [c.2]

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ИХ ПРИГОДНОСТИ к ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКЕ [c.20]

В книге также существенно обновлены разделы о методах исследования и испытания материалов и введены новые методики об определении температур превращений и фазового состава сплавов, химических свойств и др. Глава о механических свойствах, написанная Г. И. Погодиным-Алексеевым для третьего издания Металловедение в 1967 г., переработана и дополнена в соответствии с современными представлениями о методах оценки прочности материалов и природе их разрушения. В этой же главе рассмотрены новые методы определения механических свойств в сложнонапряженном состоянии, вязкости разрушения, свойств при криогенных температурах, особенностей испытаний полимерных материалов и т. д. [c.6]

Химическая стойкость электроизоляционных материалов имеет особо важное значение в условиях эксплуатации, связанных с использованием изоляции в атмосфере, содержащей различные химические вещества, или с непосредственным воздействием химических веществ, их растворов, паров и т. п. Твердые электроизоляционные материалы, применяемые в маслонаполненных трансформаторах, конденсаторах и электрических аппаратах, должны быть стойкими к действию нефтяного масла. Изоляция, пропитываемая или покрываемая лаками и эмалями, не должна повреждаться от действия содержащихся в них масел и растворителей. Изоляция корабельных электротехнических установок должна быть рассчитана на воздействие влажного воздуха, насыщенного морскими солями. Все это подтверждает необходимость определения химической стойкости электроизоляционных материалов, используемых в указанных условиях. Методы определения стойкости пластмасс к действию химических сред изложены в ГОСТ 12020—72. Стандарт не распространяется на пенистые и пористые материалы. Стойкость пластмассы оценивается по изменению массы, линейных размеров, механических. свойств стандартных образцов в ненапряженном [c.179]

Рассмотренный метод не отражает волокнистый многофазный характер композита. Любые изменения в свойствах составляющих композит материалов или в их процентном содержании приводят к необходимости повторного экспериментального определения всех термоупругих констант слоя. Анализ слоистых плит и результаты, полученные при его помощи, не обеспечивают глубокого понимания напряженного и деформированного состояния композита на уровне армирующих волокон или матрицы (т, е. на структурном уровне). В последующих разделах показано, что именно эта информация может иметь решающее значение при оценке механических свойств слоистого композита. [c.255]

Для измерения разности хода и параметра изоклины, а также для наблюдения за общей картиной напряженного состояния модели используются специальные приборы — полярископы. Некоторые виды полярископов позволяют определять разность хода по методу сопоставления цветов и методу полос, другие—но методу компенсации. В последнем случае в полярископах в качестве дополнительного измерительного элемента используются компенсаторы. Кроме основных измерительных приборов для исследования напряжений поляризационно-оп-тическим методом необходимо различное вспомогательное оборудование, предназначенное для изготовления материалов, определения их оптико-механических свойств и нагружения моделей. [c.98]

Так как методы лабораторных испытаний покрытий для определения их стойкости к воздействию окружающей среды и влияния на механические свойства подложки похожи на такие же испытания суперсплавов без покрытий, то здесь мы не будем подробно их обсуждать. Следует, однако, подчеркнуть, что предполагаемые для данного конкретного применения покрытия и подложки всегда должны рассматриваться как единая система материалов и испытываться совместно, так как в результате взаимной диффузии элементов из подложки и покрытия при достаточно длительных выдержках при высокой температуре рабочие характеристики такой системы могут значительно изменяться. [c.101]

Несмотря на то, что приведенное определение относится как к СКП, так и к ЛФМ, эти материалы имеют принципиальные различия, касающиеся методов их получения, формы, в которой они поступают на дальнейшую переработку, и механических свойств. В состав как тех, так и других материалов входят или могут входить одни и те же основные компоненты. [c.114]

В широко распространенных монографиях, касаюш,ихся механических свойств полимеров и методов их определения, свойства резины в аспекте ее использования как конструкционного материала для промышленных изделий практически не рассматриваются. В отдельных монографиях, носвяш енных переработке полимерных материалов и их применению в промышленности, полностью не освеш,ены вопросы производства резиновых изделий. Например, не рассмотрено механическое поведение многослойных резиновых систем при их вулканизации в неизотермических условиях и сложнонапря-женноы состоянии, характерных для таких изделий, как покрышки. Используются приближенные расчеты элементов резиновых изделий без учета практической неравновесности, неизотермичности, неоднородности и нелинейности деформирования многих видов резиновых изделий в эксплуатации. [c.3]

Пластические массы (текстолит, гетинакс, стеклотекстолит, древесно-волокнистые пластики, волокнит, винипласт, оргстекло, полиэтилен, пенопласт, эпоксидная смола и многие другие) используются в качестве отделоч1Ных материалов и для различных изделий (трубы, краны, соединительные части, детали интерьеров, машин и конструкций и т. д.). Они получают все более широкое применение 1в машиностроении, строительстве, энергетике и многих других отраслях техники, что делает необходимым изучение основных механических свойств пластмасс и методов определения их главных механических характеристик. Следует иметь в виду, что некоторые механические свойства пластмасс весьм.з сильно изменяются (ухудшаются) под влиянием повышенной температуры, длительных нагрузок, влажности, циклических напряжений и времени. Эти изменения, как правило, необратимы. Для [c.157]

В настоящее время нет единой методики определения антифрикционных свойств материалов, и поэтому их исследования проводятся на различных типах машин, при различных скоростях, удельных давлениях и путях трения, при применении разнообразных смазок и пар трения. Антифрикционные свойства слоев на титане, полученные методами химико-термической обработки, изменяются по мере износа слоя, так как послед1Шй имеет пере- менные по глубине физико-механические свойства, в том числе и твердость, изменяющуюся от максимальной на поверхности до твердости исходного материала. [c.194]

В учебнике рассматриваются вопросы физико-химического строения металлических и неметаллических материалов, термической обработки и поверхностного упрочнения, понятия о механических свойствах и методах их определения, основы теории и технологии получения заготовок литьем, давлением сваркой и пайкой, механическоцобработкой и рекомендации по их применению. [c.640]

Качество сварного соединения термопластов определяется его механическими и физико-химическими свойствами. Эти основные свойства различных по конструкции сварных соединений для наиболее широко применяемых в строительстве термопластов (винипласт, поливинилхлорид, полиэтилен, пластикат и др.) и методы их определения установлены ГОСТ 16971—71. Стандарт дредусматривает проведение механических испытаний сварных соединений на растяжение, напряженный и ударный изгиб и герметичность. Он также предусматривает испытание сварных швов термопласта на растяжение после воздействия на них агрессивных сред. Образцы сварных соединений для всех видов испытаний при толщине основного материала более 1 мм вырезают фрезерованием, а для пленочных материалов — специальным приспособлением (ГОСТ 14236—69). [c.58]

Феноменологическое исследование механических свойств композиционных материалов может быть проведено двумя путями. Первый основан на рассмотрении армирующего материала как конструкции и учитывает реальную структуру композиции. В этом случае задача состоит в установлении зависимостей между усредненными напряжениями и деформациями. Второй путь основан на рассмотрении армированных материалов как квазноднородных сред и использовании традиционных для механики твердых деформируемых тел средств и методов их описания. Краткая схема аналитического расчета упругих констант композиционного материала методом разложения тензоров жесткости и податливости в ряд по объемным коэффициентам армирования приведена в монографии [60, 83]. Установлено, что при малом содержании арматуры можно ограничиться решением задачи для отдельного волокна, находящегося в бесконечной по объему матрице. Однако такой подход заведомо приводит к грубым погрешностям при расчете упругих характеристик пространственно армированных материалов, объем которых заполнен арматурой на 40—70 %. К тому же следует учесть, что пространственное расположение волокон в этих материалах приводит к росту трудностей при решении задачи теории упругости по определению напряженно-деформированного состояния в многосвязанной области матрица—волокно. Коэффициент армирования при этом входит в расчетные выражения нелинейно, что приводит к очередным трудностям реализации метода разложения упругих констант материала по концентрациям его компонентов. [c.55]

В справочнике приведены современные методы планирования основных видов механических испытаний и обработки их результатов, даны рекомендации по оптимизации испытаний для определения механических свойств материалов, несущей способности и ресурса деталей машин и элементов конструкций с требуемой точностью н до-стопорпостыо при возможно малой продолжительности и минимальных материальных затратах. [c.2]

Современная инженерная практика приводит к необходимости решения проблем, обусловленных использованием материалов и сред со сложными физически неоднородными свойствами. Так, производство композитных материалов связано с технологическими процессами получения материалов с прогнозируемыми свойствами, определения оптимальных режимов их изготовления и условий последуюш,ей зксплуатации. Решение зтих задач требует развития строгой количественной теории процессов структурооб-разования и методов описания физико —механических свойств материалов. [c.13]

При определении прочностных и деформативных характеристик эти методы связаны с разрушением образца или конструкции. Однако имеется ряд методов, которые позволяют оценить физйко-механические свойства материалов в изделиях, не доводя их до разрушения. К ним можно отнести склерометрические методы, основанные на определении диаметра или глубины отпечатка, или величины отскока индентора при его воздействии на исследуемый материал. В настояшее время эти методы получили наибольшее распространение при испытании строительных материалов и конструкций, особенно бетонных и железобетонных [140]. Значительный интерес при исследовании свойств пластмасс представляет метод микротвердости, который получил развитие при металлографических исследованиях. Применение этого метода связано с определением глубины и размеров микроотпечатков индентора в виде алмазной пирамиды. При этом измерение микротвердости производится при приложении весьма малых нагрузок, что делает этот метод также удобным при испытании пластмасс. [c.67]

В литературе оценка магнитострикционных материалов и сравнение их меж ду собой, как правило, производятся по величине динамических характеристик, соответствующих малым амплитудам индукции и напряжения. При этом магнитострикционные, магнитные и упругие характеристики можно считать константами, зависящими только от подмагничиваю-щего поля. Такой линейный подход позволяет широко пользоваться методом эквивалентных схем при рассмотрении работы преобразователей и расчете их режимов. Определение характеристик материалов в линейном режиме достаточно просто значение их можно вычислить, если известна частотная зависимость электрического импеданса катушки, намотанной на сердечник из исследуемого материала (для получения точных значений — на кольцевой сердечник). Этот метод широкоизвестен (см., например, работы [1, 7, 8, 14]) и повсеместно применяется. Он использовался и при определении характеристик ферритов, приведенных в 1 и 2 настоящей главы. Часто полученные таким образом при малых амплитудах значения характеристик экстраполируют на рабочий режим излучателей, когда амплитуда механических напряжений составляет от десятков до нескольких сотен кг/см , а амплитуда индукции достигает тысяч гаусс, приближаясь к величине Вз- Однако такую экстраполяцию следует производить с осторожностью, а оценку материалов по характеристикам, измеренным при малых амплитудах, следует рассматривать лишь как предварительную, потому что магнитострикционные материалы характеризуются заметной нелинейностью свойств. [c.125]

Часто различные образцы металлов и сплавов испытывают на сжатие, кручение, срез, изгиб, удар и т. д. Испытания образцов материала на растяжение, кручение и т. д. и построение при этом диаграмм деформация— напряжение обязательно связано с разрушением образцов. Очень часто образцы нельзя разрушать испытанием, так как нужно определить механические свойства заготовок или готовых изделий. В этом случае и, кроме того, для ускорения прочностных испытаний можно получить представление о механических свойствах материалов путем определения их сопротивляемости местной деформации, которые принято называть твердостью материалов. Такая деформация создается вдавливанием в испытуемый образец практически недефор-мируемого тела определенной формы, обычно шарика или алмазной пирамиды под определенной нагрузкой. Испытания на твердость проводятся быстро и не требуют изготовления сложных образцов. Наиболее распространенный метод измерения твердости — способ ее определения по площади отпечатка, который остается после вдавливания в испытуемый материал закаленного стального шарика диаметром от 2,5 до 10 мм при определенной нагрузке (от 62,5 кг до 3000 кг). Этот метод определения твердости называется методом Бринеля. [c.138]

Различают следующие методы исследования материалов по их свойствам. Химические мето ды — для определения химич. состава материалов и установления влияния на материалы той химич. среды, в к-рой им придется быть. Физические методы определяют физические свойства материалов, удельный и объемный веса, теплопроводность, водопроницаемость и др. Механические методы устанавливают механические свойства материалов, крепость, твердость и др. [c.218]

Акустические методы позволяют обнаруживать поверхностные и внутренние дефекты в виде нарушений сплошности, неоднородности структуры, зон межкристаллитной коррозии, дефекты склейки, сварки, пайки и т.п. Они позволяют измерять геометрические параметры, в частности, толщину изделий, а также физико-механические свойства материалов без их разрушения. К преимуществам акустических методов относятся высокая чувствительность, большая проникающая способность, возможность определения места и размеров дефекта, возможность контроля ггри одностороннем доступе к изделию, простота и высокая производительность, полная безопасность работьг персонала. [c.290]

Определение химической стойкости. Для органических конст-ру - циош1Ых материалов нет общепринятого метода испытания на химическую стойкость. Обычно о ней судят по изменению веса и изменению физико-механических свойств испытуемых материалов во времени. Чаще всего признаком недостаточной химической стойкости материалов органического пропехождепия служит изменение их внешнего в.чда (изменение цвета, появление трещин, ироницаемость, набухание и др.), снижение механической прочности, изменение цвета раствора, появление в нем мути, загрязнений и т. п. [c.363]

Поправка и. Прп определении размеров соединяемых вала и отверстия измерительные наконечники прибора опираются на вершины неровностей их поверхностей. Натяг —D 3 . Следовательно, высота неровностей входит в размеры деталей и натяг (рис. 9.10, б). В процессе запрессовки неровности на контактных поверхностях детален сминаются и в соединении создается меньший натяг, что уменьшает прочность соединения. Смятие неровностей зависит от их высоты, метода и условий сборки соединения (со смазочным материалом или без него), механических свойств материала деталей и других факторов. По результатам исследований Е. Ф. Бе-желуковой, поправку и на смятие неровностей контактных поверхностей необходимо определять по следующим формулам для материалов с различными механическими свойствами [c.224]

Можно сформулировать несколько требований к методам интенсивной пластической деформации, которые следует учитывать при их развитии для получения наноструктур в объемных образцах и заготовках. Это, во-первых, важность получения ультра-мелкозернистых структур, имеющих преимущественно большеугловые границы зерен, поскольку именно в этом случае происходит качественное изменение свойств материалов (гл. 4,5). Во-вторых, формирование наноструктур, однородных по всему объему образца, что необходимо для обеспечения стабильности свойств полученных материалов. В-третьих, образцы не должны иметь механических повреждений или разрущений несмотря на их интенсивное деформирование. Эти требования не могут быть реализованы путем использования обычных методов обработки металлов давлением, таких как прокатка, вытяжка или экструзия. Для формирования наноструктур в объемных образцах необходимым является использование специальных механических схем деформирования, позволяющих достичь больших деформаций материалов при относительно низких температурах, а также определение оптимальных режимов обработки материалов. К настоящему времени большинство результатов получено с использованием двух методов ИПД — кручения под высоким давлением и РКУ-прессования. Имеются также работы по получению нано- и субмикрокристаллических структур в ряде металлов и сплавов путем использования всесторонней ковки [16, 17 и др.], РКУ-вытяжки [18], метода песочных часов [19]. [c.9]

Большинство исследований проведено с целью определения взаимосвязи износостойкости- материалов с их твердостью. Причина этого состоит, по-видимому, в том, что из механических свойств тонких поверхностных слоев, активно участвуюихих в процессе трения и изнашивания, современные методы позволяют исследовать только твердость. С другой стороны твердость, как и сопротивление вдавливанию, т. е. объемному деформированию, наиболее полно среди прочих методов испытаний отражает весь комплекс механических свойств материала. [c.19]

Вследствие дисперсии свойств и состава применяемого сырья, вариации параметров технологического процесса, структурной неоднородности асбофрикцион-ных материалов их физико-механические свойства не являются строго детерминированными. При определении физико-механических характеристик асбофрнк-ционных материалов, как правило, наблюдается большой разброс результатов. Разброс показателей зависит также от погрешностей методов испытаний, обусловленных погрешностью контрольно-измерительных приборов, неточностью считывания их показаний, наличием значительных допусков на параметры условий испытаний и другими причинами. Поэтому каждый отдельный результат испытаний или среднее значение, полученное при нескольких испытаниях, в известной мере случайная величина. Для определения таких величин необходимо дополнительно указывать доверительный интервал и доверительную вероятность (коэффициент надежности). [c.167]

Монография является методическим руководством по исследованию при помощи поляризационно-оптического метода напряженного состояния деталей машин,различных копструкцийи сооружений. В книге изложены теоретические и экспериментальные основы метода, приведены спосооы определения разности главных напряжений и способы их разделения для плоских и объемных задач теории упругости описаны оптико-механические свойства и технология изготовления оптически чувствительных материалов дана краткая информация об измерительной аппаратуре и оаорудозании, применяемых пря экспериментальных исследованиях. [c.4]

Безобразцовый метод основан на инденторшлх испытаниях материалов, в результате которых определяют специальные характеристики твердости и пересчитывают их на показатели других механических свойств. Главное его достоинство заключается в возможности ускоренной оценки механических характеристик металла готовых изделий, не выводя их из строя и не вырезая из них образцов. Поэтому этот метод получил название безобразцового метода определения механических свойств. [c.49]

На многих машиностроительных предприятиях, потребителях металлопродукции, испытания механических свойств не проводят, вопрос о выборе наиболее эффективного направления использования поступающего металла решают по результатам входного контроля химического состава. При отсутствии надежных методов испытаний некоторых свойств на металлургических предприятиях определение этих свойств также заменяется установлением содержания влияющих на качество металла элементов и т.д. Таким образом, в общем комплексе взаимосвязанных проблем повышения технико-экономической эффективности выплавки черных металлов и их качественных показателей важная роль принадлежит мероприятиям, гарантирующим получение надежной измерительной информации о химическом составе шихтовых материалов, полуфабрикатов и готовой продукции. Не меньшее значение имеет основанная на измерениях химического состава информация о стабильности технологических процессов, обеспечивающая возможность их регулирования. Отмеченными причинами объясняется повышенное внимание, которое уделнется в промышленно раз- [c.12]

Надежность работы в значительной мере зависит от соответствия примененных материалов и их качества требованиям нормативнотехнологической документации. Действующие нормы и правила предусматривают механические испытания и металлографический анализ основного металла и сварных соединений котлов, трубопроводов пара и горячей воды и сосудов, работающих под давлением. Объемы и методы механических испытаний и металлографических исследований строго регламентированы [23, 24, 25]. Механические испытания ставят своей задачей определение механических свойств при комнатной и рабочей температуре, без знания которых нельзя правильно выбрать материал для изготовления детали и оценить состояние металла в процессе эксплуатации. Основными видами механических испытаний являются испытания на растяжение, твердость и на ударный изгиб (динамические испытания). Технологические испытания на загиб, раздачу и свариваемость служат для оценки возможности проведения технологических операций, необходимых для изготовления и монтажа оборудования (сварки, гибки, вальцовки и т. п.). Такие важнейшие для котельных материалов испытания, как испытания на ползучесть, длительную прочность, сопротивление усталости, релаксацию напряжений, не предусматриваются действующими правилами котлонадзора в качестве контрольных и служат в основном для выбора допускаемых напряжений и установления ресурса работы элементов, изготовленных из различных сталей. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...