Механические свойства металлов

Август 12, 2022

Главная
Физика
Механические свойства металлов

Содержание

2. В зависимости от условий нагружения механические свойства могут определяться при: 1. статическом нагружении – нагрузка на
3. Статические испытания осуществляются при медленном возрастании нагрузок. Основным видом испытаний является испытание на растяжение (ГОСТ 1497-84)
4. Р - растягивающая нагрузка; Рт - нагрузка текучести; Рк - нагрузка разрушения; Рmax -максимальная нагрузка; l
5. К показателям прочности относят: предел текучести σт, МПа,- наименьшее напряжение, при котором материал деформируется без заметного
6. Показатели пластичности определяются по размерам образца до и после испытаний: относительное удлинение после разрыва δ,%, -
7. σ0,2=Р0,2/F0, Р0,2 - нагрузка, вызывающая удлинение, равное 0,2% от l0, Δl0,2 - остаточное удлинение ,равное 0,2%
8. К первой группе относят пластичные материалы, эти материалы имеют на диаграмме растяжения площадку текучести (диаграммы первого
9. Величину твердости определяют путем внедрения в исследуемое тело более твердого тела, которое называется индентором. Это неразрушающий
10. Измерение твердости по Бринеллю ГОСТ 9012-59
12. Индентор – шарик закаленный стали диаметром 1,58 мм(для испытаний металлов малой и средней твердости) или алмазный
13. Шкала «C» используется для испытания твердых сплавов, твердого тонкого листового материала. Предельные числа твердости HRC 70…85.
14. Определение твердости по Виккерсу ГОСТ 2999-75 Сущность метода Виккерса заключается во вдавливании в образец правильной четырехгранной
15. Испытания на ударную вязкость ГОСТ 9454-78 Динамические испытания на ударный изгиб выявляют склонность материала к хрупкому
16. Испытания на ударную вязкость ГОСТ 9454-78 Рис. Схема маятникового копра: 1 – нож; 2 – стойка;
17. Испытания на ударную вязкость ГОСТ 9454-78 Ударная вязкость , Дж/см2 - отношение работы разрушения образца (Е)
18. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ МЕТАЛЛОВ Увеличение прочности металла при сохранении достаточной пластичности и вязкости повышает надежность и
20. Скачать презентацию

Слайд 2

В зависимости от условий нагружения механические свойства могут определяться при:
1.

статическом нагружении – нагрузка на образец возрастает медленно и плавно.
2. динамическом нагружении – нагрузка возрастает с большой скоростью, имеет ударный характер.
3. повторно, переменном или циклическим нагружении – нагрузка в процессе испытания многократно изменяется по величине или по величине и направлению.
Для получения сопоставимых результатов образцы и методика проведения механических испытаний регламентированы ГОСТами.

Слайд 3

Статические испытания осуществляются при медленном возрастании нагрузок. Основным видом испытаний является

испытание на растяжение (ГОСТ 1497-84) позволяющее определить прочность и пластичность материала по кривой растяжения образцов с рабочей поверхностью в виде цилиндра или стержня прямоугольного сечения.
l0 и d0 - начальные расчетные длина и диаметр;
lк и dк - конечная расчетная длина и диаметр в месте разрыва.

Статические испытания

Слайд 4

Р - растягивающая нагрузка;
Рт - нагрузка текучести;
Рк - нагрузка

разрушения;
Рmax -максимальная нагрузка;
l -деформация образца(удлинение);

Диаграмма растяжения малоуглеродистой стали.

Слайд 5

К показателям прочности относят:
предел текучести σт, МПа,- наименьшее напряжение, при котором

материал деформируется без заметного изменения нагрузки
σТ=РТ/А0,
где РТ -нагрузка текучести;
А0 - площадь поперечного сечения образца;
условный предел текучести σ0,2, МПа,- напряжение, при котором остаточное удлинение равно 0,2% от начальной расчетной длины
σ0,2=Р0,2/А0,
где Р0,2 -нагрузка текучести;
А0 - площадь поперечного сечения образца;
временное сопротивление(предел прочности) σВ, МПа,- напряжение, соответствующее максимальной нагрузке(начало образования шейки на образце при растяжении):
σВ=Рmax/А0,
где Рmax - максимальная нагрузка ;
А0 - площадь поперечного сечения образца;
истинное сопротивление разрыву SК, МПа,- напряжение, соответствующее нагрузке:
SК=РК/АК,
где РК - нагрузка разрушения;
АК- площадь поперечного сечения образца в месте разрыва.

Слайд 6

Показатели пластичности определяются по размерам образца до и после испытаний:
относительное удлинение

после разрыва δ,%, - отношение приращения длины образца после разрыва к первоначальной длине :
δ=(Δl/l0)*100%;
относительное сужение ψ,%, - отношение уменьшения площади сечения образца в месте разрыва к начальной площади поперечного сечения:
ψ=((А0-АK)/А0)*100%.

Слайд 7

σ0,2=Р0,2/F0,
Р0,2 - нагрузка, вызывающая удлинение, равное 0,2% от l0,
Δl0,2 -

остаточное удлинение ,равное 0,2% от l0

Слайд 8

К первой группе относят пластичные материалы, эти материалы имеют на диаграмме растяжения площадку текучести (диаграммы

первого типа)
Ко второй группе относятся хрупкие материалы, эти материалы мало деформируются, разрушаются по хрупкому типу. На диаграмме нет площадки текучести
К третьей группе относят материалы, не имеющие площадку текучести, но значительно деформирующиеся под нагрузкой, их называют пластично-хрупкими .

Слайд 9

Величину твердости определяют путем внедрения в исследуемое тело более твердого тела,

которое называется индентором.
Это неразрушающий метод контроля.
О твердости судят либо по глубине проникновения индентора (метод Роквелла), либо по величине отпечатка от вдавливания (методы Бринелля, Виккерса, микротвердости).

Методы определения твердости.

Слайд 10

Измерение твердости по Бринеллю ГОСТ 9012-59

Слайд 11

Слайд 12

Индентор – шарик закаленный стали диаметром 1,58 мм(для испытаний металлов малой

и средней твердости) или алмазный конус с углом при вершине 120°(для испытаний твердых сталей).
Конус или шарик вдавливают двумя последовательными нагрузками:
- предварительной Ро = 100Н;
- общей Р = Ро + Р1, где Р1 – основная нагрузка.

Измерение твердости по Роквеллу ГОСТ 9013-59

Слайд 13

Шкала «C» используется для испытания твердых сплавов, твердого тонкого листового материала.

Предельные числа твердости HRC 70…85.
Шкала «A» используется для испытания сплавов, прошедших термическую обработку. Предельные числа твердости HRA 20…67.
Шкала «В» используется для испытания металлов средней твердости. Предельные числа твердости HRВ 20…50.

Измерение твердости по Роквеллу ГОСТ 9013-59

Слайд 14

Определение твердости по Виккерсу ГОСТ 2999-75
Сущность метода Виккерса заключается во вдавливании в

образец правильной четырехгранной алмазной пирамидки с квадратным основанием и углом между противоположными гранями 136о.
Под действием статической нагрузки (49…980Н) за 10…60с пирамидка внедряется в образец.
Твердость определяют по величине диагонали отпечатка (d).
HV=(1,8544F)/d^2.
Определение высокой твердости (при нагрузке 980 Н), и низкой твердости (при нагрузке 49 Н).

Слайд 15

Испытания на ударную вязкость ГОСТ 9454-78
Динамические испытания на ударный изгиб

выявляют склонность материала к хрупкому разрушению.
Испытания основаны на ударном разрушении образца с концентратором напряжений на маятниковом копре.

Слайд 16

Испытания на ударную вязкость ГОСТ 9454-78
Рис. Схема маятникового копра:
1 – нож;

2 – стойка;
3 – шкала;
4 – образец;
5 – ручной тормоз;
6 – основание;
7 – опоры

Слайд 17

Испытания на ударную вязкость ГОСТ 9454-78
Ударная вязкость , Дж/см2 - отношение

работы разрушения образца (Е) к площади его поперечного сечения (So):
КС = Е/So.
Образцы с наличием надрезов определенной формы с концентраторами напряжений: с U-образным надрезом, с V-образным надрезом, Т-образным надрезом.
Величина ударной вязкости обозначается КСU, КСV, КСТ.
Удар наносят посередине образца маятником весом Р и длиной L со стороны, противоположной надрезу

Слайд 18

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ МЕТАЛЛОВ
Увеличение прочности металла при сохранении достаточной пластичности и

вязкости повышает надежность и долговечность машин (конструкций) и понижает расход металла на их изготовление вследствие уменьшения сечения деталей машин.
Принято различать техническую и теоретическую прочность металлов.
Техническую прочность определяют значением описанных выше свойств: предел прочности, предел текучести, удлинение, ударная вязкость, твердость и т.д..
Под теоретической прочностью понимают сопротивление деформации и разрушению, которое должны были бы иметь материалы согласно физическим расчетам с учетом сил межатомного взаимодействия и предположения, что два ряда атомов одновременно смещаются относительно друг друга под действием напряжения сдвига.
Повышение прочности достигается:
созданием металлов и сплавов с бездефектной структурой;
повышением плотности дефектов (в том числе и дислокаций), затрудняющих движение дислокаций.

Механические свойства металлов

Содержание

В зависимости от условий нагружения механические свойства могут определяться при: 1.

Статические испытания осуществляются при медленном возрастании нагрузок. Основным видом испытаний является

Р - растягивающая нагрузка; Рт - нагрузка текучести; Рк - нагрузка

К показателям прочности относят: предел текучести σт, МПа,- наименьшее напряжение, при котором

Показатели пластичности определяются по размерам образца до и после испытаний: относительное удлинение

σ0,2=Р0,2/F0,Р0,2 - нагрузка, вызывающая удлинение, равное 0,2% от l0, Δl0,2 -