ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛОВ Испытания статической нагрузкой

При гидравлических испытаниях металл испытывает статические нагрузки, действие которых различно и зависит от формы изделия и их качества. В местах технологических и конструктивных дефектов (непроваров и т. д.) уровень действующих статических напряжений может повышаться в 1,5—Зраза и более [34]. Гидравлические испытания трубных и сварных элементов, арматуры, камер необязательны, если они подвергаются 100%-ному ультразвуковому контролю или иному методу неразрушающего контроля. При этом контроль должен быть проведен по всей протяженности сварных соединений. [c.143]

Испытание металла называется статическим в тех случаях, когда изготовленный для испытания образец подвергается плавному и довольно медленному изменению приложенной к нему нагрузки, вызывающей медленную его деформацию во вре- мя испытания. [c.83]

Испытания на разрыв статической нагрузкой и ударом сварных соединений из малоуглеродистой стали, проведенные в температурном интервале от +20° до —60° С показали, что наблюдаемые в обычных типовых соединен иях различия формы не имеют существенного значения и прочность их всех является одинаковой [14 ]. При этом разрушение как при статической нагрузке, так и при ударе, производимом свободно падающим грузом, происходит в сечении по основному металлу, расположенному вдали от сварного шва и сопровождается значительными пластическими деформациями. В таких условиях первоначальная концентрация напряжений не может оказывать влияния на прочность, так как при пластическом деформировании происходит выравнивание напряжений и концентрация напряжений значительно снижается или даже полностью пропадает. [c.24]

При понижении температуры твердость металла повышается, а пластичность уменьшается (рис. 308). Некоторые данные по характеристикам металлов при низких температурах приведены в табл. 6. У металлов, сопротивление отрыву которых быстрее повышается при понижении температуры по сравнению с пределом текучести, область пластических деформаций при испытании на растяжение статической нагрузкой с понижением температуры увеличивается. То же относится и к отношению значений относительного удлинения при разрыве при —183 н +20 С. [c.446]

Прочность металлов характеризуют их механическими свойствами, определяемыми с помощью большого количества различных испытаний. Среди них наибольшее значение имеют испытания статической нагрузкой (на растяжение, сжатие, срез, изгиб и кручение), динамической нагрузкой (на удар), повторно-переменной (на усталость) и специальные испытания при высоких температурах. [c.418]

Оставшиеся в металлу шва неметаллические включения могут быть различными не только по размерам, но и по форме. Меньшее влияние на свойства металла шва оказывают глобулярные включения, большее — вытянутые, остроугольные. Они в меньшей степени влияют на результаты испытаний статической нагрузкой, но [c.328]

Для оценки чувствительности сварных соединений к дефектам сварки (непровары, поры и т. д.) при статических нагрузках рекомендуют [39] испытание на статическое растяжение сварных стыковых соединений без усиления шва с непроваром корня, получаемого при сварке без зазора между стыкуемыми кромками. Металл шва не чувствителен к дефектам при статических нагрузках, если прочность соединения Р/Р ) при указанном испытании с увеличением глубины непровара изменяется пропорционально уменьшению рабочего сечения стыкового соединения (рис. 18, [c.39]

Для определения прочности при статических нагрузках образцы испытывают на растяжение, сжатие, изгиб и кручение. Испытания на растяжение — обязательны. Прочность при статических нагрузках оценивается временным сопротивлением а и пределом текучести СГ - о — это условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца — напряжение, при котором начинается пластическое течение металла. На рис, 1.4 представлен типовой образец прямоугольного сечепия для испытаний на растяжение. [c.9]

Прочность сварных соединений и их надежность оценивались по результатам статических, усталостных испытаний и испытаний на ползучесть. Все образцы, испытанные н растяжение при температурах 20—120° С, разрушались по основному материалу, с вырывом части образца вдоль волокон. При температуре 315° С образцы разрушались со сдвигом по месту сварки. Статическая прочность при температурах 20—120° С образцов, сваренных внахлестку, превышала 50% прочности основного металла, при температуре 315° С соединение сохраняло около 80% прочности при 20° С, скорость ползучести при этом была незначительной соединение выдерживало при этой температуре нагрузку 90 кгс на сварную точку в течение 320 ч. [c.195]

Поскольку сильфонные компенсаторы в процессе эксплуатации испытывают циклические и повторно-статические нагрузки и деформации в упругопластической области были проведены малоцикловые коррозионноусталостные испытания металла компенсатора в том числе при наличии поля блуждающего тока. [c.41]

Испытания сварных образцов на растяжение статической нагрузкой показали высокую прочность разрушение всегда происходит вдали от стыка и вне зоны изменения зерна. Зона сварного соединения обладает высокой пластичностью, при испытании на ударную вязкость получаются величины, близкие к значениям ударной вязкости основного металла. [c.42]

Поэтому строгого разграничения статического и динамического нагружения в физическом смысле не существует. В данном разделе рассматривается вопрос об испытании металлов при скоростях деформирования и приложения нагрузки, существенно превышающих скорости при обычных статических испытаниях. [c.273]

Образцовые переносные динамометры 3-го разряда предназначены для поверки разрывных и универсальных машин, прессов, приборов для определения твердости металлов и других материалов, а также машин для испытаний на ползучесть, длительную прочность и релаксацию. Поверка производится при плавном и безударном приложении статической нагрузки. [c.30]

Статическая водородная усталость — одно из самых опасных последствий наводороживания, так как деталь внезапно хрупко разрушается при статической нагрузке, значительно меньшей предела прочности, и при ничтожных количествах абсорбированного металлом водорода, не приводящих к обнаружимой потере пластичности при обычных испытаниях на растяжение 1342, 343]. [c.122]

Если испытание производят статическим вдавливанием наконечника, то получаемые результаты зависят в значительной степени от пластичности испытуемого металла. Продолжительность приложения нагрузки к вдавливаемому наконечнику и время выдержки ее должны быть строго определенными, поэтому они всегда указываются в стандартах на условия испытания. [c.210]

Машины, применяемые для испытания на прочность при растяжении волокон, одиночных нитей, пряжи, ткани и т. д., не отличаются в значительной степени по своей конструкции от машин, служащих для статических испытаний металлов. Машины, рассчитанные на предельные нагрузки от 50 гс (0,49 н) до 500 кгс (4,9 кн), имеют механический, гидравлический или, в редких случаях, пневматический привод. У некоторых машин для разрыва волокна активный захват опускается под действием силы тяжести, при этом скорость его опускания, а следовательно, и скорость растяжения волокна регулируется масляным или воздушным тормозным устройством. [c.442]

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]

В исследовательских целях испытания на растяжение используются значительно шире, чем это предусмотрено ГОСТом для оценки однородности свойств металла различных плавок, полуфабрикатов, идентичности режимов термической обработки деталей. Следует отметить, что самый элементарный контроль по временному сопротивлению и удлинению позволяет одновременно получить широкую информацию о свойствах испытуемого металла, а именно, оценить его способность к равномерной и сосредоточенной деформации, а также (при условии записи диаграммы деформации) работу деформации и разрушения при статической нагрузке. При испытаниях с определением предела пропорциональности можно попутно, с очень небольшими дополнительными затратами времени, определить и значение модуля нормальной упругости Е — важнейшую расчетную характеристику конструкционного материала. Специально поставленные испытания на растяжение позволяют определить и другие, необходимые конструктору свойства касательный Et и секущий Ев модули в упруго-пластической области, коэффициент Пуассона [х и др. [c.24]

Длительное действие статической нагрузки вызывает нарастающую во времени пластическую деформацию металла. Это явление называется ползучестью. В зависимости от температуры и величины напряжения процесс ползучести может протекать как медленно, так и быстро. Для оценки сопротивления материала накоплению пластической деформации во времени проводят специальные испытания на ползучесть. [c.123]

Во второй части монографии рассмотрены свойства металлов, определяемые статическими испытаниями, их чувствительность к надрезу и трещине. Приведены сведения о деформации и разрушении при длительном однократном и циклическом нагружении, ударных нагрузках, от термических напряжений, об эффекте Ребиндера. Рассмотрены вопросы подобия моделирования, масштабного фактора и оценки конструкционной прочности. [c.4]

Столь малое развитие этих испытаний объясняется, по-видимому, тем фактом, что с уменьшением размеров образцов длительная прочность существенно падает, а ползучесть увеличивается. Особенно сильное влияние масштабного эффекта проявляется при малых размерах образцов диаметром менее 3 мм и у металлов с большой структурной неоднородностью. Физические и структурные изменения при длительных стати-ческЕ нагрузках в малых объемах сказываются заметнее. Тем не менее микромеханические исследования длительной прочности и ползучести могут пролить свет на поведение поверхностных слоев металла деталей, находящихся под длительным воздействием статической нагрузки. Накопление данных длительных испытаний будет способствовать изучению масштабного эффекта, установлению связи с данными макромеханических испытаний. [c.90]

Механические испытания металлов могут быть статическими (нагрузка на образец увеличивается постепенно), динамическими (нагрузка на образец действует мгновенно) и повторно-переменными (нагрузка на образец многократно изменяется по величине и направлению). [c.81]

Ударная вязкость. Относительное удлинение металла характеризует его пластичность при спокойных (статических) нагрузках. Металл, обладающий удовлетворительными свойствами при статических испытаниях, может дать неудовлетворительные результаты при испытаниях воздействием нагрузок с быстрым возрастанием приложенных усилий — ударов. [c.10]

Методы механических испытаний сварных соединений включают определение характеристик металла при статической ударной и вибрационной нагрузках. При этом определяемые характеристики могут относиться к металлу шва, зоны термического влияния сварки, к металлу околошовного участка этой зоны, к сварному соединению в целом и для сравнения к основному металлу. [c.99]

Кроме этих характеристик, при статическом растяжении определяется пластичность металлов, т. е. способность их получать остаточную деформацию под действием статической нагрузки. Характеристики пластичности рассчитываются по результатам замеров образца до и после испытания. [c.40]

Образцы для испытания металла шва на растяжение при статической нагрузке (а, 6) [c.693]

Результаты испытания показывают, что для образцов с малой глубиной провара менее прочным является сечение по сварным швам. Разрушение таких образцов происходит по сварным швам даже тогда, когда по расчету условие равнопрочности при статической нагрузке для этого соединения обеспечено. Это свидетельствует о том, что концентрация напряжений в сечении по швам является более высокой, чем в сечении по основному металлу, расположенному у границы швов. [c.84]

Динамические испытания металлов необходимы в тех случаях, когда работа деталей связана с ярко выраженными динамическими нагрузками. Данный вид испытаний необходим по той причине, что некоторые металлические материалы, достаточно пластичные при статических нагрузках, оказываются хрупкими при динамическом воздействии, особенно при пониженных температурах. [c.61]

При испытаниях этого типа (статических и ударных) нагрузка, приложенная к специально подготовленному образцу, в процессе испытания многократно изменяется. При этом металл испытывает действие попеременно сжимающих или растягивающих (знакопеременных) нагрузок. Нагрузки могут быть одинаковой величины, но разного знака (симметричный цикл) и разной величины (асимметричный цикл). [c.19]

Наличие поверхностного слоя металла с измененными механическими свойствами проявляется не только как причина влияния абсолютных размеров на предел выносливости, но также и как фактор, влияющий на контактную прочность при статической нагрузке. Так, например, в случае нагружения двух тел, прижимаемых одно к другому и соприкасающихся по малой поверхности контакта, влияние абсолютных размеров тел связано с сопротивлением деформации зерен поверхностного слоя металла. Результаты испытаний металлических шариков различных размеров, прижатых друг к другу, показаны на рис. 222. [c.338]

Динамический процесс деформации или разрушения может возникнуть как вследствие резкого возрастания внешней нагрузки, так и вследствие резкого понижения сопротивления тела, например при хрупком разрушении [1]. Поэтому, строго говоря, динамические испытания металла могли бы проводиться и при медленном, статическом приложении нагрузки. Однако подобный подход исключает возможность разделения испытаний на статические и динамические, так как это разделение оказывается зависящим от свойств материала, а не от характера приложения, нагрузки. Поэтому оговаривая, что это разделение условно, под динамическими будем понимать испытания, при которых скорость деформирозания значительно больше, чем при обычных статических механических испытаниях. [c.209]

ХРУПКОСТЬ МЕТАЛЛОВ, свойство металла при статической нагрузке рваться, ломаться или разрушаться без заметной остаточной деформации. Если металл перед разрывом обнару- кивает пластич. деформации (см. Деформация пластическая), а остаточных деформаций не получается только при ударной нагрузке, то это свойство называется ударной хрупкостью. X. м. при низких и обыкновенных иногда называется холодноломко-с т ь ю, а X. м. в раскаленном состоянии—к р а с-н о л о м к о с т ь ю. Хрупкость зависит от целого ряда факторов от структуры металла, ориентации кристаллитов, от примесей, от самого метода испытания и т. д. Один и тот же слиток металла в одном направлении м. б. хрупким, а в другом пластичным. Начиная приблизительно с 1920 года, металловедение сделало большие успехи благодаря тому, что был открыт ряд способов получения металлич. монокристаллов, т. е. одиночных кристаллов, в виде стержней. Детальные исследования механических свойств этих монокристаллов, произведенные нем. физиками (Полани, Э. Шмид, Закс и их сотрудники) и англ. металловедами (Тейлор, Карпентер, мисс Элам и др.), дали весьма ценные ре-. ультаты для понимания механизма хрупкости и пластичности (см.). Эти исследования показали, что в металлич. монокристаллах существуют вполне определенные кристаллографич. плоскости—плоскости с наиболее плотной упаковкой атомов, по к-рым начинается трансляция, или скольжение, одних слоев относительно других. Это явление начинается тогда, когда с двигающее, или скалывающее, напряжение в данной плоскости и по вполне определенному направлению достигает некоторого критич. значения 5. Кристаллографич. направление в плоскости скольжения, по которому атомы расположены наиболее близко друг к другу, является направлением скольжения. [c.319]

Когда говорят об испытании конструкции, то имеется в виду испытание на прочность целой машины, ее отдельных узлов или моделей. Такое испытание имеет целью, с одной стороны, проверку точности проведенных расчетов, а с другой — проверку правильности выбранных технологических процессов изготовления узлов и ведения сборки, поскольку при недостаточно правильных технологических приемах возможно местное ослабление конструкции. Наиболее широко развито испытание конструкций в таких отраслях техники, как самолетостроение и ракетостроение, где в силу необходимой экономии веса вопросы прочности являются наиболее ответственными. При со.здаиии новой машины отдельные ее узлы, уже выполненные в металле, подвергаются статическим испытаниям до полного разрушения с целью определения так называемой разрушающей нагрузки. Эта нагрузка сопоставляется затем с расчетной. Характер приложения сил при статических испытаниях устанавливается таким, чтобы имитировались рабочие нагрузки для определенного, выбранного заранее расчетного случая, например для шасси самолета— случай посадки, для крыльев — выход из пике, и т. д. [c.506]

В отношении сварных конструкций рассмотрим статическую прочность при низких температурах, освещенную в трудах В. В. Шверницкого. Рассмотрение происходящих разрушений показывает, что чаже при статистической нагрузке они происходят при рабочих номинальных напряжениях значительно ниже допустимых (зарегистрированы случаи хрупких разрушений при номинальных напряжениях 3,5—5 кг мм ). Обычно разрушение начинается от дефекта, образовавшегося при сварке, или от концентратора напряжений, создаваемого конструкцией сварного соединения. В месте разрушения отсутствует пластическая деформация несмотря на то, что стандартные испытания металла показывают [c.174]

Изучение влияния внутренних дефектов ка прочность соединений при статических нагрузках производилось на образцах из стали СтЗ при индукционном нагреве. Испытания проводили при 20 °С (рис. 18, а). По оси абсцисс отложены доли дефекта (непропая) в процентах по отношению ко всей зоне соединения, а по оси ординат— предел прочности, отнесенный к участку разрушения. Из рисунка следует, что прочность монотонно уменьшается с увеличением площади дефекта, В целом образце разрушающие напряжения по основному металлу составляли 392 МПа, при непропае 50 % -нов [c.298]

Другим, наиболее существенным, критическим значением коэффициента интенсивности напряжений К является так назьшаемое пороговое значение коэффициента интенсивности напряжений Kis a же которого трещины не растут в данной системе металл — среда . Наличие is при статических нагрузках, не изменяющихся или слабо изменяющихся во времени, было установлено почти для всех исследованных коррозионных систем (впрочем, результаты некоторых экспериментов были подвергнуты сомнению из-за недостаточной базы испытания). [c.18]

Установление предела выносливости в лабораториях с помощью испытательных машин малой скорости сопряжено с затратой времени и большими издержками, вследствие чего были предприняты многочисленные попытки выяснить, не существует ли каких-либо соотношений между пределом выносливости и другими меха-ническилш характеристиками материала, получаемыми из статических испытаний. Эти усилия увенчались небольшим успехом, хотя в результате их и было найдено, что предел выносливости для черных металлов, подвергаемых циклической нагрузке, составляет приблизительно 40—55% от предела прочности. [c.451]

При экспериментировании с кристаллическими материалами, подобными, например, мягкой стали, предварительные статические испытания 1[оказали, что в цельных зернах, если напряжения в них не превышают предела упругости, никаких необратимых изменений не происходит. В интервале между пределом упругости и пределом текучести лишь немногие цельные зерна подвергаются дроблению, образуя незначительную часть более мелких зерен и кристаллитов (нижний предел размеров этих кристаллических осколков лежит в интервале 10" —10 см). По достижении предела текучести все цельные зерна подвергаются дроблению, образуя более мелкие зерна и большое количество кристаллитов. Под действием циклических напряжений, как было установлено, если амплитуда их превьппает безопасный предел, постепенное истирание и измельчени1е в кристаллитах завершаются разрушением точно так же, как и в статических испытаниях . Таким образом, опыты показали, что разрушение металлов под статической и под усгалост-ной нагрузкой сопровождается одинаковыми структурными изме-1гениями. [c.453]

Обширная исследовательская работа была проведена по изучению режима металлов, подвергающихся действию повторной (усталостной) нагрузки и находящихся при этом в корродирующей среде. Хэйг ) заметил некоторое снижение предела выносливости в образпах латуни, испытанных под знакопеременной нагрузкой в условиях воздействия на них соленой воды, аммиака или соляной кислоты. Он указал при этом, что разрушительное действие аммиака на латунь проявляется лишь при условии одновременного воздействия обоих факторов корродирующего вещества и знакопеременной нагрузки. Дальнейшие успехи в изучении коррозионной усталости были достигнуты Мак-Адамом ), исследовавшим комбинированный эффект коррозии и усталости на различных металлах и их сплавах. Эти испытания обнаружили, что в большинстве случаев сильная коррозия металла до испытания его на усталость оказывает значительно менее вредное воздействие, чем легкая коррозия, происходящая одновременно с испытанием. При этом выяснилось также, что если средой для образца является воздух, то предел выносливости стали возрастает приблизительно пропорционально временному сопротивлению при статической нагрузке при проведении же этих испытаний в пресной воде результаты получаются совершенно иными. Было установлено, что предел коррозионной усталости стали с содержанием углерода свыше 0,25% не может быть повышен. Он может быть понижен термической обработкой. Опыты, проведенные в вакууме, показали ), что предел выносливости стали получается при этом таким же, как и при испытаниях на воздухе, между тем как в образцах из меди и латуни этот предел повышается соответственно не менее чем на 14 и 16%. Все эти результаты представляют большую практическую важность, поскольку многочисленные в эксплуатационных условиях аварии приходится часто относить на счет именно коррозионной усталости ). [c.455]

В заводских условиях опыты проводили на полупромышленном стенде выпарного аппарата, установленном на Яготинском сахарном заводе. Стенд представляет собой цилиндрический сварной сосуд, состоящий из верхней и нижней соковых камер и паровой камеры. Внутри размещены верхняя и нижняя трубные решетки. Стенд закрывается крышками верхнего и нижнего упоров. Имеется возможность установить в стенд 12 труб длиной 3910 мм на резиновых уплотнениях. С помощью четырех пружин четыре пары труб можно нагружать различными статическими нагрузками. Оставшиеся четыре трубы работают без нагрузок. Такая конструкция стенда позволила с помощью статического нагружения создавать в металле труб напряжения, которые в ходе испытаний контролировали с помощью тензометрии. Нагрузки выбирали с таким расчетом, чтобы напряжения в метале труб находились в пределах упругих деформаций. [c.56]

Ввиду ТОГО, что два явления по своей физической природе принципиально различны, методика их экспериментального опре-.аеления будет освещена раздельно. В первую очередь рассмотрим методику испытаний на статическую тепловую хрупкость. Склонность стали к хрупкому разрыву в условиях статической нагрузки выявляется путем испытания на длительную прочность гладких или надрезанных образцов. О характере разрушения металла в большинстве случаев можно судить уже по внешнему виду излома, а также по величине остаточного удлинения и поперечного сужения. Как уже отмечалось в главе III, некоторые жаропрочные материалы разрушаются при длительных испытаниях с удлинением в 1 /о и даже менее. [c.328]

Чрезмерные натяги могут возникнуть при установке конических болтов, в особенности (нри малом угле конуса. (Поэтому затяжку таких болтов цри установке в детали из высокопрочных сталей следует делать тариро-ваниьши ключами. Могут быть такие случаи нагружения, когда нагрузка от одной детали к другой передается одновременно через несколько срезных болтов. При нарушении идентичности посадок (один болт установлен с (Натягом, остальные с большими зазорами) равномерность передачи усилий нарушается в металле около болта, установленного с наибольшим натягом (или с минимальным зазором) могут 1Воз(никнуть чрезмерно большие напряжения. Такие нера(вномерные посадки представляют опасность для усталостных нагружений лри работе металла в упругой области. При испытаниях до (разрушения однократной статической нагрузкой неравномерность посадок не скажется на прочности, так как 1в результате пластической деформации отверстий около болтов будет более или менее равномерная загрузка. [c.50]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...