Материалы — Характеристики хрупкие

Диаграмма сжатия образца из хрупкого материала показана иа рис. 93, б. Основными характеристиками хрупкого материала при сжатии является предел прочности, обозначаемый и относительная остаточная деформация при разрушении Предел прочности при сжатии хрупких материалов оказывается значительно выше, чем при растяжении, т. е, хрупкие материалы сопротивляются сжатию значительно лучше, чем растяжению. [c.137]

Эти две характеристики служат для оценки пластичности металла чем они выше, тем материал пластичнее. Вообще пластичными называют материалы, разрушению которых предшествует возникновение значительных остаточных деформаций. Условно считают, что к пластичным могут быть отнесены материалы, для которых б 5%. При 6 < 5% материалы относят к хрупко-пластичным или хрупким. Примерами пластичных материалов являются мало- и среднеуглеродистые стали, медь, латунь [c.199]

Из изложенного видно, что свойства пластичных и хрупких материалов различны. Однако это различие является относительным. При определенных условиях, например при дополнительном всестороннем сжатии, хрупкий материал может вести себя как пластичный. Пластичный же материал при определенных условиях, например при низких температурах, может вести себя как хрупкий. Следовательно, такие характеристики материалов, как хрупкий и пластичный , основанные на рассмотренных выще испытаниях материалов на растяжение и сжатие, определяют поведение материалов при обычных температурах и при указанных видах нагружения. Поэтому правильнее говорить не о хрупком и пластичном материале, а о хрупком или пластичном его состоянии в тех или иных конкретных условиях. [c.41]

У хрупких материалов эти характеристики различны. Как правило, сопротивление хрупких материалов сжатию значительно выше, чем растяжению. Например, для серого чугуна (3 5) [c.38]

Однако в пределах тех напряжений, при которых материал обычно работает в сооружениях, наблюдающиеся отклонения от закона Гука незначительны. Поэтому при практических расчетах заменяют криволинейную часть диаграммы соответствующей хордой (рис. 22) и считают Рис. 22. модуль Е постоянным. Это тем более допустимо, что механические характеристики хрупких материалов изменяются для отдельных образцов в более широких пределах, чем характеристики пластичных материалов поэтому нет смысла пользоваться более точными выражениями зависимости между напряжениями и деформациями. [c.52]

Для гомогенных изотропных полимеров зависимость прочности от шарового тензора напряжений (гидростатического давления) обоснована в работе [15], где показано, что увеличение гидростатического давления ведет к росту как деформационных, так и прочностных характеристик полимерных материалов. В случае хрупких материалов растет предел прочности, а в случае пластичных полимеров растет и предел высокоэластичности, и предел прочности. Характеристики прочности увеличиваются с ростом гидростатического давления примерно так же, как модуль упругости. [c.141]

Весьма важной характеристикой хрупких по природе инструментальных материалов (таких, как металлокерамические и минералокерамические) является сопротивление тепловому удару, т. е. максимальный перепад температуры, при которой материал сохраняет свою целостность. Эта характеристика выражается условным коэффициентом, рассчитанным по эмпирической формуле 24 [c.24]

Характеристики пластичности меди, медных сплавов и магния с ростом температуры уменьшаются, а алюминия — увеличиваются. При нагреве пластмасс и резины их предел прочности резко снижается, а при охлаждении эти материалы становятся очень хрупкими. [c.14]

Для высокопрочных материалов при толщине менее 5 мм (стали с 0в 200 кгс/мм титановые сплавы с Ов 140 кгс/мм ) следует отдавать предпочтение испытанию на растяжение образцов с центральной сквозной трещиной (рис. 18.15,а). Для более глубокой оценки склонности материала к хрупкому разрушению желательно определять Кс для тонколистовых и Ki для массивных полуфабрикатов. Для листовых материалов полезной характеристикой (для предварительно отобранных вариантов) является чувствительность материала к малым несквозным трещинам (рис. 18.15,6 и 18.16). Приведенный на рис. 18.15,6 образец применяют обычно при испытании высокопрочных сталей. В отдельных случаях размеры образца могут быть изменены. Следует иметь в виду, что с увеличением ширины и толщины образца Отр нетто обычно уменьшается. [c.133]

Таким образом, характеристики хрупкий , пластичный , которые мы даём материалам на основании опытов на растяжение и сжатие, относятся лишь к поведению этих материалов при обычных температурах и лишь при сопротивлении указанным видам деформаций. Вообще же хрупкий материал может перейти в пластичный, и наоборот. Поэтому правильнее говорить не о хрупком и пластичном материале, а о хрупком или пластичном состояниях материала. [c.64]

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОСТОЙКОСТИ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ [c.278]

Указатели хода суппорта токарного станка 250, 251 Ультразвуковые станки для твердых и хрупких материалов — Технические характеристики 75 Ультраоптиметры — Погрешности 726 [c.908]

Принципиально то, что пластические и хрупкие материалы, даже имеющие почти одинаковые по удельной работе разрушения могут отличаться на порядок и более. У пластических материалов эта характеристика значительно выше. Поэтому они значительно эффективнее сопротивляются динамическим и, в частности, ударным воздействиям. [c.144]

Прочностные характеристики хрупких материалов при растяжении и сжатии весьма различны. Так, к примеру, для чугуна отноше- [c.146]

Поскольку мы говорим о разрушении, а не о течении материала, и — прочностные характеристики хрупких материалов, которые между собой суш,ественно различаются. Поэтому условия прочности по так называемой первой теории для объемного напряженного состояния с 0[ > О, Од 5 О, О3 < О записывается в двух вариантах [c.148]

Ударной вязкостью тг называется работа разрушения, отнесенная к площади сечения образца в месте надреза. Этой величине трудно приписать какое-то определенное физическое значение, это есть некоторая условная характеристика, которая, как оказывается, чрезвычайно чувствительна к способности материала к хрупкому разрушению. Пониженная величина ударной вязкости иногда обнаруживается у материалов, для которых обычные механические характеристики — временное сопротивление и удлинение при разрыве — не выходят за пределы нормы. Однако при сложном напряженном состоянии изделия из таких материалов иногда дают хрупкое разрушение. Поэтому испытание на ударную вязкость является обязательным, например, для поковок роторов турбин и турбогенераторов. [c.412]

Высокие прочностные свойства необходимы, чтобы инструмент обладал сопротивляемостью соответствующим деформациям в процессе резания, а достаточная вязкость материала инструмента позволяла воспринимать ударную динамическую нагрузку, возникающую при обработке заготовок из хрупких материалов и заготовок с прерывистой поверхностью. Инструментальные материалы должны иметь высокую красностойкость, т. е. сохранять большую твердость при высоких температурах нагрева. Важнейшей характеристикой материала рабочей части инструмента является износостойкость. Чем выше износостойкость, тем медленнее изнашивается инструмент. Это значит, что разброс размеров деталей, последовательно обработанных одним и тем же инструментом, будет минимальным. [c.276]

Диаграмма растяжения хрупких материалов показана на рис. 92, г, где отклонение от закона Гука начинается при малых значениях деформирующей силы. Эта диаграмма не имеет площадки текучести. Образцы разрушаются при очень малой остаточной деформации без образования шейки. За характеристику прочности хрупких материалов, как и в случае растяжения, принимается временное сопротивление. [c.135]

В качестве исходной величины для определения предельных напряжений выбирают одну из нормативных механических характеристик материала для пластичных материалов при статическом нагружении — предел текучести а, для хрупких материалов при статическом нагружении — временное сопротивление 0 для любых материалов при циклическом изменении нагрузки — предел выносливости (усталости) (см. 2 гл. XV). [c.139]

Коэффициент [пг отражает влияние однородности материала (в частности, для отливок он выше, чем для поковок) чувствительности его к недостаткам механической обработки отклонения механических характеристик от их нормативных значений в результате нарушения технологии изготовления детали. Для пластичных материалов при статическом нагружении детали [ 21=1 >2—2,2 (меньшие значения для более пластичных материалов) при том же характере нагружения, но хрупком материале [п21=2—6 (большие значения при весьма хрупких неоднородных материалах). При напряжениях, переменных во времени, принимают [п21=1,3—3,0 (большие значения для менее пластичных и однородных материалов). [c.328]

Если при выводе условия распространения трещины в хрупком материале Гриффитс использовал характеристику поверхностной энергии, то для пластичных материалов пользуются другой характеристикой, которая носит название вязкости разрушения. [c.74]

Необходимо еще раз остановиться на двух вопросах. Во-первых, надо разъяснить, что все расчеты будут выполняться по опасной точке, т. е. нарушением прочности конструкции будем считать возникновение хотя бы в одной точке заметных пластических деформаций или признаков хрупкого разрушения. Не вдаваясь в подробности, надо упомянуть, что такой подход к расчету не единственно возможный и в расчетной практике применяют другие методы и подходы. Конечно, учащимся строительных специальностей в свое время придется подробно рассказывать о расчетах по предельным состояниям. Во-вторых, надо дать понятие о предельном напряжении как о напряжении, при котором возникают признаки разрушения или появляются заметные пластические деформации уточнить, какие механические характеристики материалов при статическом нагружении являются предельными напряжениями. [c.77]

Испытанию на сжатие подвергают главным образом хрупкие материалы, которые, как правило, лучше сопротивляются сжатию, чем растяжению, и применяются для изготовления элементов, работающих на сжатие. Для их расчета на прочность необходимо знать характеристики материала, получаемые при испытании на сжатие. [c.110]

Для однородного хрупкого материала неравномерность распределения напряжений из-за концентрации сохраняется на всех стадиях нагружения и при статических нагрузках. В местах действия максимальных напряжений начинается разрушение материала (путем образования трещин). Особенно чувствительна к концентраторам закаленная сталь и тем больше, чем выше ее характеристики прочности. Эффективный коэффициент концентрации напряжений для хрупких однородных материалов весьма близок к теоретическому. Следовательно, для хрупкого материала в расчетах на прочность при статических нагрузках можно пользоваться теоретическими коэффициентами концентрации напряжений. [c.120]

Поскольку значение нагрузки на диаграмме Р — о не зависит от места измерения смещений, то последние целесообразно измерять вблизи точек приложения нагрузки или вблизи средней точки линии фронта трещины. По синхронно регистрируемым диаграммам Р — Vp можно дополнительно к силовой характеристике Ki определять и деформационную 6i характеристику трещиностойкости материала. Такой подход позволяет комплексно, с единых методических позиций, оценивать трещиностойкость материала как в хрупком, так и в пластическом состояниях. Отметим, что описанная методика определения характеристики Ki строго обоснована только при испытании хрупких материалов, разрушающихся в линейно-упругой области. [c.741]

Внешняя среда может воздействовать на механические характеристики материала необратимо или обратимо. В последнем случае механические характеристики материала полностью восстанавливаются при удалении действующего на его поверхность вещества. Коррозионное растрескивание под напрял<ением связано с необратимым воздействием химически активной среды и может вызвать переход от пластичного разрушения к хрупкому даже у материалов и сплавов с г. ц. к. решеткой, которые нельзя перевести в хрупкое состоя- ние другими способами. [c.435]

Сопоставляя характеристики пластичного и хрупкого материалов и результаты испытаний, на основании которых они построены, можно сформулировать основные признаки деления материалов на пластичные и хрупкие [c.45]

Нагревание резины и пластмасс приводит к быстрому падению их предела прочности. При охлаждении эти материалы становятся хрупкими, их характеристики пластичности уменьшаются. [c.41]

Цель испытаний материалов на сжатие — получение их механических характеристик при сжатии. Этот вид испытания является основным при определении механических характеристик хрупких м1атериалов. [c.280]

В дальнейшем идея о наличии у каждого из материалов двух характеристик- сопротивления—отрыву и срезу неоднократно высказывалась Н. Н. Давиденковым ). При этом указывалось, что хрупкое поведение имеет место при отношении onpotивлeни I [c.550]

Макроскопические характеристики усталостного разрушения металлов и волокнистых композиционных материалов очень похожи, хотя на микроуровне они различаются очень сильно. Хрупкие материалы, такие как стекло, углерод и бор, не снижают свою несущую способность при циклических нагрузках в отличие от пластически деформируемых материалов. Следовательно, композиционные материалы на основе хрупких волокон должны обладать высокой усталостной выносливостью, если волокна выдерживают основную нагрузку. Это предположение выполняется в случае пластиков, армированных однонаправленными углеродными и борными волокнами при усталостных испытаниях на одноосное напряжение. Диаграммы зависимости максимального напряжения от числа циклов до разрушения (диаграммы а—N) для таких материалов действительно практически горизонтальны и при циклических нагрузках, лежащих ниже полосы разброса статической прочности при растяжении, истинное усталостное разрушение практически не наблюдается. Бимон и Харрис [140], а также Оуэн и Моррис [141] получили одинаковые результаты для карбопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных связующих [c.136]

На основе представлений о композиционном материале, состоящем из хрупкого науглероженного слоя и вязкой матрицы, предложена [127] модель для расчета вязкого разрушения материала. Имея расчетный профиль распределения углерода и экспериментально найденную глубину трещины, можно оценить концентрацию углерода на границе хрупкого слоя. Каждой температуре соответствует своя концентрация углерода на границе хрупкого слоя. Механические свойства прогнозируются в зависимости от температуры, выдержки, толщины детали, активности углерода и других характеристик среды. [c.194]

Исследование термостойкости и теплофизических характеристик хрупких материалов. Гогоци Г. А., Третьяченко Г. Н. В кн. Теплофизические свойства твердых тел при высоких температурах . М., Изд-во стандартов, 1968. [c.487]

Прочность — главный критерий работоспособности для большинства деталей. Деталь не должна разрушаться или получать пластические деформации при действии на нее нагрузок. Различают статическую потерю прочности и усталостные поломки деталей. Потеря прочности происходит тогда, когда значение рабочих напряжений превышает предел текучести а,, для пластичных материалов или предел прочности ст для хрупких материалов. Это связано обычно со случайными перегрузками, не учтенными при расчетах, или со скрытыми дефектами деталей (раковины, трещины и т. п.). Усталостные поло.мки вызыва -отся длительным действием переменных напряжений, значение которых превышает характеристики выносливости материалов (например, о ,). Основы расчета на прочность и усталость были рассмотрены в разделе Сопротивление материалов . Здесь же общие законы расчетов на прочность т усталость рассматривают в применении к конкретным деталяму [c.260]

Величины б и ф служат характеристиками пластичности материала Условно считают, что к пластичным могут быть отнесены материалы, для которых 6 5%. При б<5% материалы относят к х р у п к о-п ластичным или к хрупким. Примерами пластичных материалов являются мало- и среднеуглеродистые стали, медь, латунь к хрупкопластичным — некоторые марки легированной стали типичные хрупкие материалы — серый чугун, закаленная инструментальная сталь, камень. [c.220]

Пределом прочности о ч называется временное сопротивление образца, разрушающегося без образования щейки. Предел прочности является основной механической характеристикой при оценке прочности хрупких материалов. [c.194]

Из всего сказанного можно сделать интересный вывод, расширяюш,ий наши представления о механических свойствах материалов. Если прежДе мы с полным основанием утверждали, что для хрупких материалов такая важная характеристика, как предел текучести, не имеет смысла, то теперь с неменьшим основанием мы можем сказать и обратное. Имеет смысл. Предел текучести хрупкого материала можно определить, если проводить испытания в условиях высокого гидростатического давления. Но такие испытания требуют уникального сборудования и нужны только для решения специальных задач, выходяш,их за рамки инженерных расчетов на прочность. [c.92]

Надо четко ввести понятие о трех группах конструкционных материалов — пластичных, хрупкопластичных и хрупких. Указать, какие механические характеристики приняты в качестве предельных напряжений для материалов каждой из указанных групп. [c.76]

К испытанию на сжатие прибегают реже, чем к испытанию на растяжение, так как оно не позволяет снять все механические характеристики материала, например ов, поскольку при сжатии пластичных материалов образец превращается в диск. Испытанию на сжатие в основном подвергаются хрупкие материалы, которые лучше сопротивляются этой деформации. Этот вид испытаний производится на специальных прессах или на универсальных статических машинах. Если испытывается металл, то изготовляются цилиндрические образцы, размер которых выбирают из соотношения 3d > / > d. Такая длина выбирается из сообралсений большей устойчивости, так как длинный образец помимо сжатия может испытывать деформацию продольного изгиба, о котором пойдет речь во второй части курса. Образцы из строительных материалов изготовляются в форме куба с размерами 100 X ЮО X ЮО или 150 X X 150 X 150 мм. При испытании на сжатие цилиндрический образец принимает первоначально бочкообразную форму. Если он изготовлен из пластичного материала, то дальнейшее нагружение приводит к расплющиванию образца, если материал хрупкий, то образец внезапно растрескивается. [c.58]

Понижение температуры испытания ниже комнатной не ведет к заметному изменению характеристик прочности. Однако при охлаждении испытуемых образцов металлов рано или поздно обнаруживается некоторый температурный порог, ниже которого наблюдается заметное их охрупчивание. Для рядовых сталей этот порог лежит где-то в преде.тах от минус тридцати до минус сорока градусов по Цельсию. Такие стали не следует применять в объектах, предназначенных для Сибири или Крайнего Севера, потому что использование хрупких материалов для дета1[ей машин, а также для многих строительных конструкций нежелательно, а во многих случаях просто недопустимо. В этой ситуации нужно переходить к применению более дорогих легированных сталей, у которых этот порог снижен хотя бы до -70° С. [c.63]

ОДНОГО И ТОГО же материала можно говорить не о постоянной характеристике, а о ее статистическом распределении. Если модуль упругости и предел текучести меняются в узких пределах и расчет по средним значениям достаточно достоверен, то прочность хрупких материалов и их структурных составляющих должна рассматриваться как случайная величина и отвлечься от ее статистического характера принципиально невозможно. Именно статистическая теория позволяет объяснить и оценить количественно так называемый масштабный эффект прочность большого изделия всегда оказывается меньше, чем прочность малой его модели (после пропорционального перерасчета, конечно). Изложение современных статистических теорий прочности заняло бы слишком много места, однако некоторые сведения нам представлялось необходимым сообщить. Эти сведения особенно существенны для понимания природы прочности современных композитных материалов, состоящих из полимерной или металлической матрицы, армированной угольным, борным илп иным высокопрочным волокном. Разброс свойств армирующих волокон довольно велик и для нопимания того, в какой мере эти свойства могут быть реализованы в композите, необходимо некоторое представление о статистической природе его прочности. Именно поэтому изложение элементов статистической теории будет дано ниже, в гл. 20. [c.654]

Для случая простого растяжения (или сжатия) оценку прочности в данной точке конструкции легко выполнить на основе опытных данных —известных вел ичин предела прочности и предела текучести — характеристик, от которых зависит выбор допускаемых напряжений для хрупких и пластичных материалов. [c.307]

Подобным испытаниям подвергаются хрупкие материалы и изделия из них. Стойкость к термоударам зависит от температурного коэффициента линейного расширения материала поэтому для приблизительной оценки этой характеристики можно пользоваться соотношением Alai, в котором А — коэффициент, определяемый механической прочностью и теплопроводностью материала — температурный коэффициент линейного расширения. При неоднородности материала, а также дефектах роверхности (царапины и т. п.) стойкость к термоударам сильно снижается, что легко объяснимо теорией прочности хрупкого тела. Некоторые материалы, например стекло, подвергаются травлению плавиковой кислотой для повышения стойкости к термоударам так же действует закалка. [c.175]

Снижение запасов прочности Hq, Hn и Пе по сравнению с указанными выше значениями (как и при расчетах сопротивления хрупкому разрушению) должно основываться на результатах тензометрических определений действительных нагрузок на моделях или натурных конструкциях, а также на экспериментальном изучении характеристик деформирования и разрушения применяемых конструкционных материалов в условиях, приближающихся к эксплуатационным. В некоторых случаях снижение запасов прочности основано на результатах натурных испытаний конструкций при циклическом нагружении. Однако и при проведении указанных выше испытаний материалов и конструкций запасы riQ, Пе и tiff должны быть соответственно не ниже 1,2—1,3 1,2— 1,5 и 3—5. [c.98]

Процессы усталостного повреждения, условия возникновения и распространения трещин под циклической нагрузкой носят случайный характер, так как тесно связаны со структурной неоднородностью материалов и локальным характером разрушения в микро- и макрообъемах. Усталостные разрушения обычно возникают на поверхности, поэтому качество и состояние поверхности часто является причиной случайных отклонений в образовании разрушения. Эта особенность усталостных явлений порождает существенное рассеяние механических характеристик, определяемых при испытании под циклической нагрузкой. Рассеяние свойств при усталостном разрушении значительно превышает рассеяние свойств при хрупком и вязком разрушениях. В связи с этим статистический анализ и интерпретация усталостных свойств материалов и несущей способности элементов конструкций позволяют отразить их вероятностную природу, являющуюся основным фактором надежности изделий в условиях длительной службы. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...