Загальна характеристика механічних властивостей. Твердість

Тема. Механичні властивості матеріалів. Види деформації.

Під механічними властивостями розуміють характеристики, що визначають поводження металу під дією прикладених зовнішніх механічних властивостей.

До механічних властивостей звичайно відносять опір металу деформації (міцність) і опір руйнуванню (пластичність, в'язкість, а також здатність металу не руйнуватися при наявності тріщин). У результаті механічних випробувань одержують числові значення механічних властивостей, тобто значення напруг або деформацій, при яких відбувається зміна фізичного й механічного стану матеріалу.

Для рішення практичних завдань металознавству необхідно визначати як стандартні механічні властивості, так і критерії конструктивної міцності.

1.) Випробування на розтягання.

Характеристики матеріалів σ₀₂, σ_в, ψ, δ, Ε - є базовими – вони включаються в ДЕРЖСТАНДАРТ на поставку конструкційних матеріалів, зокрема випробувань, а також входять у розрахунки міцності й ресурси. δ=(l_к – l₀)100/l, ψ=(F₀ – F_к)100/F₀, l_к і l₀ – довжини відрізка, F₀ і F_к – площа поперечного перерізу зразка до й після розвантаження.

2) випробування на стиск для чавуну, литих алюмінієвих сплавів і міцних матеріалів, ламких при розтяганні, застосовують випробування на стиск (ДЕРЖСТАНДАРТ 25.503-80). Ці матеріали при розтяганні руйнуються шляхом відриву, при стиску руйнуються зрізом. При випробуванні визначають граничне значення міцності на стиск.

Твердістю називається властивості матеріалів чинити опір міцністній деформації при контактному впливі в поверхневому шарі. Вимір твердості, у наслідок швидкості й простоти здійснення, а також можливість без руйнування виробу судити про його властивості, набуло широкого застосування для якого якість металу в металевих виробах і деталях.

а) Визначення твердості по Брінеллю. Сутність методу полягає у вдавленні сталевої кульки діаметром Д мм, у зразок під дією навантаження F, (Н) і вимірювання діаметра відбитка d, мм, після зняття випробного навантаження. Якщо поверхню відбитка виражати через діаметр кульки до діаметра відбитка, то твердість за критерієм визначається по формулі:

При випробуваннях сталі й чавуну звичайно приймають D=10 мм і F=3 Н, при випробуванні алюмінію, міді, нікелю і їхніх сплавів D=10 мм і F=10⁴ Н, а при випробуванні м'яких металів свинець, олово D=10 мм і F=2500 Н. Чим менше діаметр відбитка, тим вище твердість між тимчасовим опором і числом твердості НВ прямопропорційно залежить для сталі σв=0,34 НВ.

б) Визначити твердість по Роквеллу. Сутність методу полягає у вдавленні наконечника з алмазним кінцем з кутом вершини 120^о під дією послідовно прикладених попереднього F₀ і основного F, навантажень і вимір залишкового поглиблення й глибини впровадження наконечника після зняття основного навантаження й збереження попереднього навантаження в один. вим. 0,002 мм. При використанні алмазного конуса F₀=100 Н F=500 Н. Число твердості виражається формулою HR=100-і, де е=(h-h₀)/0,002 мм (0,002 мм – ціна розподілу шкали індикатора приладу). Одиниця твердості по Роквеллу - безрозмірна величина, що відповідає основному переміщенню індикатора на 0,002 мм.

в) Твердість по Віккерсу полягає у вдавленні алмазного наконечника, що має форму правильної чотиригранної піраміди в зразок під дією навантаження Г і вимірі діагоналі відбитка відрізка d, що залишився після зняття навантаження.

Навантаження може мінятися від 10-1000 Н. Твердість по Віккерсу.

Метод використають для визначення твердості деталей малої товщини.

Дата добавления: 2014-10-17