Механические характеристики материалов

Основные характеристики материалов.

Возможность применения того или иного материала оценивают его качеством.

Качество – совокупность свойств материала или изделия, определяющих степень его пригодности для использования по назначению.

Качество конструкционных материалов, предназначенных для нагруженных деталей конструкций, оцениваются техническими, технологическими и экономическими характеристиками.

Технические характеристики оценивают техническую пригодность материала. Из них важнейшие – механические, физические и химические (физико-химические). Они зависят не только от материала, но также от температуры и состава окружающей среды. Влияние температуры, например, тем значительней, чем ниже температура плавления (размягчения) материала. Применяются и комплексные характеристики, оценивающие стойкость материала к одновременным механическим и физическим (химическим) воздействиям.

Следует остановиться на понятии «физические свойства». Это понятие условно. Физические свойства как бы противопоставлены механическим. Разумеется, все свойства вещества являются физическими и механические в том числе. Однако, есть признак, хотя и чисто внешний, позволяющий разделить все свойства на так называемые физические и механические. Этот признак основан на некоторых результатах измерения свойств.

При измерении механических свойств тела оно подвергается разрушению или необратимой деформации. Измерение физических свойств не вызывает остаточной деформации. Кроме того, для металлов теория механических свойств основана главным образом на теории кристаллического строения и дефектов кристаллического строения, а теория физических свойств – это преимущественно теория динамики решетки и взаимодействия электронов между собой и полем решетки.

Механические характеристики оценивают поведение материалов под нагрузкой, определяются при стандартных механических испытаниях образцов материалов и включают в себя критические напряжения, деформации, удельную работу разрушения (ударную вязкость). Методика испытаний определена стандартами. Нагружение при испытаниях выбирается в соответствии с условиями работы материала в конструкции. Так металлы чаще всего испытывают на растяжение, изгиб, ударный изгиб (хрупкие – на сжатие) и т.п. Если условиями испытаний температура специально не оговаривается, то она принимается 20^оС.

Хрупкие материалы и материалы волокнистой структуры по-разному сопротивляются сжатию, изгибу и растяжению (хрупкие прочнее на сжатие, волокнистые – на растяжение) и испытываются в соответствии с условиями работы на сжатие, изгиб, кручение и др. Металлы, термопласты и резины чаще всего испытывают только на растяжение. У металлов пластическая деформация полностью необратима, а у пластмасс и резин после снятия нагрузки деформация постепенно (а при нагревании - быстро) исчезает.

Анизотропные материалы с ориентированной структурой (древесина, слоистые или армированные композиционные материалы) подвергают испытаниям вдоль волокон и слоев, перпендикулярно волокнам и слоям.

Дата добавления: 2014-01-05