Механические свойства, определяемые при динамических испытаниях

Под динамическими понимают испытания, при которых скорость деформирования значительно выше, чем при статических испытаниях. Динамические испытания на изгиб выявляют склонность металла к хрупкому разрушению. метод основан на разрушении образца с концентратором посредине одним ударом маятникового копра (рис. 37а). По шкале маятникового копра определяют полную работу К, затраченную при ударе К = Ph1 (cos  - cos ).

Под ударной вязкостью КС, Дж/м2 понимают работу удара отнесенную к начальной площади поперечного сечения S0 в месте концентратора: КС = К/ S0.

В данный момент предусматриваются концентраторы трех видов: U - с радиусом концентратора R= 1мм; V - с R= 0,25 мм и углом 450; T - усталостная трещина.
Соответственно ударная вязкость обозначается КСU, КСV и КСT и является интегральной характеристикой, включающей работу зарождения трещины (аЗ) и работу распространения вязкой трещины (аР): КСU = аЗ + аР

Склонность к хрупкому разрушению в первую очередь определяется работой распространения трещины. Чем больше аР, тем меньше возможность внезапного хрупкого разрушения. В настоящее время существует ряд методов определения аЗ и аР. Наиболее надежный метод определения аЗ и аР предложил Б. А. Дроздовский. Метод сводится к испытанию на удар образцов с усталостной трещиной (КСТ), которую создают на специальном вибраторе. Вся работа, затрачиваемая на разрушение образца, в этом случае расходуется только на развитие заранее созданной трещины (аЗ =0). Ударная вязкость КСТ определяется как отношение работы, затраченной на разрушение образца, к его живому сечению.

Порог хладноломкости. Порог хладноломкости определяют при испытании ударным изгибом надрезанных образцов для разных температур, затем строят кривую зависимости ударной вязкости от температуры испытания. Поскольку хрупкий и вязкий характер разрушения при ударном изгибе для стали можно четко различить по виду излома, порог нередко определяют по количеству волокна (В,%) матовой -волокнистой составляющей в изломе. Количество волокна на изломе определяется как отношение площади волокнистого (вязкого) излома к первоначальному расчетному сечению образца. Далее строится сериальная кривая "процент волокна" - "температура испытания". За порог хладноломкости принимается температура, при которой имеется 50% волокна t50, что примерно соответствует КСТ/2. Для ответственных деталей за критическую температуру хрупкости нередко принимают температуру, при которой в изломе имеется 90% волокна (t90), а ударная вязкость сохраняет высокое значение. Нередко определяю верхний tВ порог хладноломкости, который отвечает 90 % волокна и нижний tН, отвечающий10 % волокна. Порог хладноломкости не является постоянной материала, а сильно зависит от его структуры, условия испытания, наличия концентраторов напряжений, размера образца и т.д. Чем выше прочность, тем выше порог хладноломкости. В случае определении надежности машин хладноломкость не включается в расчеты на прочность, а дается лишь общая рекомендация не применять материал при температурах ниже порога хладноломкости. Нужно учитывать, что с понижением температуры снижается и величина К1с