Читайте также:
|
Механические свойства характеризуют поведение металлов при воздействии внешней нагрузки. Внешняя нагрузка создает в металле напряжения, равные отношению нагрузки к площади сечения испытуемого образца.
Напряжения вызывают деформацию - изменение формы и размеров металлического образца - упругую, исчезающую после снятия нагрузки, или пластическую, остающуюся после снятия нагрузки. При чрезмерной пластической деформации происходит разрушение металла.
Способность металла сопротивляться деформации и разрушению характеризует его прочность. Прочность – способность материала противостоять деформациям и разрушению. Прочность металлов определяют на специальных образцах их растяжением, сжатием, изгибом или кручением. Чаще прочность металла характеризуют пределом прочности при растяжении (временным сопротивлением разрыву) sВ, МПа:
,
где Р в - максимальная нагрузка, которую выдержал образец перед разрушением, Н;
F 0 - начальное сечение образца, м2.
Характеристики прочности определяют в результате статического испытания специальных образцов на разрывной машине. В результате таких испытаний записывается диаграмма нагрузка – удлинение.
* До точки а деформация пропорциональна нагрузке и называется пределом пропорциональности.
* Нагрузка, отвечающая точке В соответствует пределу упругости, т.е. нагрузке, до которой материал получает только упругую деформацию.
* Участок c- d характеризует пластическую деформацию, при которой удлинение образца происходит при постоянной нагрузке и соответствует пределу текучести.
* Максимальная нагрузка, соответствующая точке Е определяет временное сопротивление разрыву или предел прочности на разрыв
* Нагрузка, которую выдерживает образец в момент разрушения называется истинным сопротивлением разрушению.
Одновременно с прочностью при растяжении определяют и пластичность - способность металла получать остаточное изменение формы и размеров без разрушения. Пластичность обычно оценивают относительным удлинением d или относительным сужением y:
,
где l к - длина образца после разрыва, мм;
l 0 - первоначальная длина образца, мм.
× 100%,
где F 0 - начальная площадь поперечного сечения образца, мм2;
F к - конечная площадь поперечного сечения образца в шейке
после разрыва, мм2.
Прочность при ударных нагрузках определяют разрушением образцов ударом массивного маятника и характеризуют ударнойвязкостью KCU - работа (А, МДж), затраченная при динамическом разрушении надрезанного образца, отнесенная к площади поперечного сечения F, м2, в месте надреза:
, МДж/м2
Важной характеристикой металлов является твердость - способность сопротивляться внедрению в них другого более твердого тела. Существует ряд методов определения твердости металлов, отличающихся размером и формой внедряемого наконечника, нагрузкой и т.д. Чаще для определения твердости применяют метод Бринелля. По этому методу в испытуемый металл вдавливают стальной закаленный шарик при заданной нагрузке и определяют числа твердости НВ из отношения приложенной нагрузки Р, Н, к поверхности полученного отпечатка F от, мм2:
.
Метод Бринелля используют для материалов с твердостью ниже НВ 450. Метод непригоден для измерения твердости тонких листов, лент, изделий с твердым поверхностным слоем.
Для испытания материалов с твердостью более НВ 450 и закаленных сталей используют метод Роквелла. Сущность метода заключается в статическом вдавливании в образец наконечника под определенной нагрузкой. Наконечником для материалов до НВ 230 служит стальной закаленный шарик D = 1,59 мм, а для материалов более высокой твердости - алмазный конус с углом при вершине 180°. Значение твердости определяют по глубине (мм) остаточного вдавливания наконечника и измеряют в условных единицах. В соответствии с условиями испытаний (тип наконечника, нагрузка) и шкалой прибора (В, С, А) измерения числа твердости обозначают 30HRB, 60HRC, 80HRA и т.д.
Твердость по Виккерсу определяют путем статического вдавливания в поверхность образца алмазной четырехгранной пирамидки с углом a = 136° между противоположными гранями. Число твердости определяют так же, как и в способе Бринелля: отношением нагрузки Р к площади поверхности отпечатка F:
где d - величина диагонали отпечатка. Р = 50…1000 Н (5-100 кГс).
Метод Виккерса дает возможность измерять твердость мягких, а также особо твердых материалов, измерять твердость очень тонких изделий и твердость поверхностных слоев.
 |
Вывод: обеспечение заданных механических и эксплуатационных свойств является важным условием создания надежных и качественных изделий..
Заключение.
Таким образом, в данной лекции изучены основные свойства металлов, которые во многом определяют качество изделий.
Задание на самоподготовку: повторить материал лекции по конспекту и предложенной литературе.
|
Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 24 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |