Испытание на растяжение получило широкое применение при испытании углеродистых сталей. Проводят испытание на разрывной машине. Для испытания применяют образцы стандартной формы круглые или плоские (для испытаний листовых материалов). Образец закрепляют в зажимах (захватах) испытательной машины и растягивают под воздействием постоянно возрастающей нагрузки до разрыва. Разрыву предшествует появление на образце суженного места (шейки). Разрушающая величина нагрузки определяется по показаниям прибора (положением стрелки прибора).
l0
l0
|
Машины для испытания снабжены прибором, записывающим диаграмму растяжения, то есть график зависимости между нагрузкой, растягивающей образец и его удлинением.
Р, кгс
С
РВ
D
РТ
В
РПЦ А
О Δl, мм
|
В начале испытания длина образца увеличивается пропорционально увеличению нагрузки. ОА – прямая линия показывает, что приложенная нагрузка и удлинение образца находятся в прямопропорциональной зависимости. Закон пропорциональности остается справедливым до некоторой нагрузки РПЦ.
Дальнейшее повышение нагрузки нарушает прямую пропорциональную зависимость между нагрузкой и удлинением образца. Длина образца увеличивается быстрее, чем возрастает нагрузка. Образец удлиняется (металл «течет») при постоянной нагрузке. Образуется площадка текучести.
Предел текучести – GТ кгс/мм2 – это наименьшее напряжение, при котором растягиваемый образец деформируется без заметного увеличения нагрузки.
До точки С нагрузка продолжает увеличиваться до максимальной. Удлинение образца и сужение поперечного сечения происходит равномерно по всей длине рабочей части. При достижении точки С нагрузка (РВ) несколько падает и в некоторый момент происходит разрыв образца в месте наименьшего сопротивления.
l
|
Предел прочности или временное сопротивление – GВ кгс/мм2 – максимальное напряжение, которое выдерживает образец при испытании на разрыв.
Пределы текучести и прочности характеризуют прочность металла. При испытании на растяжение определяют также характеристики пластичности.
Пластичность металла оценивают по величине удлинения и сужения образца при его растяжении – эти величины называют соответственно относительное удлинение и относительное сужение..
Относительное удлинение – δ, % – это отношение разницы длин образца до и после разрыва Δl к его первоначальной длине l0.
Относительное сужение –ψ – это отношение уменьшения поперечного сечения разорванного образца к первоначальной площади поперечного сечения.
Аналогичным образом оценивают упругость металла, которая характеризуется пределом упругости. Предел упругости является условное напряжение, соответствующее появлению первых признаков остающейся при разгрузке образца пластической деформации.