double arrow

Механические свойства. Механические свойства конструкционных материалов характеризуют техническую пригодность материала под воздействием внешних нагрузок

Механические свойства конструкционных материалов характеризуют техническую пригодность материала под воздействием внешних нагрузок.

Во многих случаях металлические материалы в конструкциях работают под статическими нагрузками. Поэтому для определения механических свойств широко используют статические испытания

В зависимости от характера действия, нагрузки могут быть (рис 2.4.)

 
 

а) б) в) г) д)

Рис. 2.4. Основные виды нагрузок:

а – растяжение; б – сжатие; в – изгиб; г – кручение; д – срез.

К основным механическим свойствам относятся:

1. Показатели прочности (рис. 2.5.).

Прочность – способность твердого тела сопротивляться деформации или разрушению под действием нагрузок статических (растяжение, изгиб и кручение) или динамических (срез).

- предел текучести σт (МПа) – растягивающее напряжение, при котором деформация начинает расти без увеличения нагрузки:

σт = Pт/F0,

где: Fо – начальная площадь образца, мм2.

- предел прочности при растяжении σв (МПа) - условное напряжение, получаемое делением максимальной нагрузки РВ на площадь поперечного сечения F:

σв = Pв/F0.

 
 

Рис. 2.5. Диаграмма нагрузка-деформация:

Рпц – нагрузка, соответствующая пределу пропорциональности (Н);

Руп – нагрузка, при которой образец получает только упругую деформацию (Н); Рт – нагрузка при пределе текучести (Н); РВ – максимальная нагрузка, соответствующая пределу прочности материала (Н); Рк – нагрузка в момент разрушения образца (Н).

- предел пропорциональности σпц (МПа) –напряжение, ниже которого материал ведет себя как упругий.

σпц = Pпц/F0,

- ударная вязкость а н (рис.2.6.) – оценочная величина, определяющая вязкость материалов при изломе образца и установления их склонности к переходу из вязкого в хрупкое состояние:

а н = А/F,

где: А – работа затраченная на разрушение образца, МН·м;

F – площадь поперечного сечения образца в месте надреза, мм2:

А = Р(Н – h),

где: Р – масса маятника, МН;

Н,h – высота подъема маятника до и после удара, мм.

 
 

Рис. 2.6. Схема испытания на ударную вязкость.

2. Показатели пластичности (рис. 2.7.)

 
 

Пластичность – способность материала к изменению геометрических размеров под действием внешних сил.

Рис. 2.7. Схема испытания на растяжение.

- относительное удлинение δ (%) – величина, на которую удлиняется образец металла при его испытании на растяжение:

δ = (L – L0)/L0·100%,

где: L длина образца после испытания, мм;

L0 длина образца до испытания, мм.

- относительное сужение Ψ – характеризуется изменением (сужением) поперечного сечения образца при его испытании на растяжение:

Ψ = (F0 – F)/F0·100%,

где: F0 – площадь поперечного сечения образца до испытания, мм;

F – площадь поперечного сечения образца после разрыва, мм.

3. Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого тела (индентора), не испытывающего остаточной деформации. Показателем твердости является испытания по методу Роквелла, Виккерса, Бринелля (рис. 2.8.). Число твердости по Бринеллю определяется:

где: Р – нагрузка на шарик, МН;

D – диаметр шарика, мм;

d – диаметр отпечатка, мм.

Чем меньше отпечаток, тем больше твердость НВ. В лабораториях уже имеются таблицы соответствия диаметра отпечатка и твердости.

 
 

Рис. 2.8. Схема определения твердости по методу Бринелля.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: