Механические свойства, определяемые при статистических испытаниях

Статическими называются испытания, при которых прилагаемая к образцу нагрузка возрастает медленно и плавно. Чаще применяют испытания на растяжение, позволяющие по результатам одного опыта установит несколько важных механических характеристик металла или сплава.

Испытания на растяжение. Для испытания на растяжение используют стандартные образцы. Машины для испытаний снабжены прибором, записывающим диаграмму растяжения Модуль упругости Е определяет жесткость материала, интенсивность увеличения напряжения по мере упругой деформации. Модуль упругости не зависит от структуры металла и определяется силами межатомной связи. Все другие механические свойства являются структурно чувствительными и изменяются в зависимости от структуры (обработки) в широких пределах. Закон пропорциональности между напряжением и деформацией является справедливым лишь в первом приближении. При точных измерениях даже при небольших напряжениях в упругой области наблюдается отклонения от закона пропорциональности. Это явление называется не упругостью.
Напряжение, соответствующее точке А, называют пределом пропорциональности (пц). Напряжения, не превышающие предела пропорциональности, практические вызывают только упругие деформации, поэтому нередко пц отождествляют с условным пределом упругости. Предел упругости определяется как напряжение, при котором остаточная деформация достигает 0,05% первоначальной длины образца. 0,05 = Р0,05/ F0. Напряжение, вызывающее остаточную деформацию, равную 0,2% называют условным пределом текучести: 0,2 = Р0,2/ F0. Напряжения, при котором образец деформируется без увеличения растягивающей нагрузки, называется физическим пределом текучести: Т = РТ/ F0. Предел текучести , является расчетной характеристикой, некоторая доля от 0,2 определяет допустимую нагрузку, исключающую остаточную деформацию. По величине 0,2 при нормальной температуре различают три класса материала (таблица 1).

Таблица 1 Классификация сплавов по прочности

Дальнейшее повышение нагрузки вызывает более значительную пластическую деформацию во всем объеме металла. Напряжение, отвечающей наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца, называют временным сопротивлением или пределом прочности: В = Рmax/ F0

Кроме того, при испытании на растяжение определяют характеристики пластичности. К ним относят
относительное удлинение:  = (lк - l0) 100/ l0 и относительно сужение:  = (F0 - Fк) 100/ F0
где l0 и lк - длина образца, а F0 и Fк площадь поперечного сечения образца до и после разрушения соответственно.