Характеристики механических свойств металлов

Металлические свойства металлов оценивают при помощи …

Прочность – способность материала противостоять деформациям и разрушению.

Характеристики прочности определяют в результате статического испытания специальных образцов на разрывной машине. В результате таких испытаний записывается диаграмма нагрузка – удлинение.

До точки а деформация пропорциональна нагрузке и называется пределом пропорциональности.

F₀ – начальная площадь сечения образца

Нагрузка, отвечающая точке в соответствующему пределу упругости, т.е. нагрузке, до которой материал получает только упругую деформацию.

Участок c- d характеризует пластическую деформацию, при которой удлинение образца происходит при постоянной нагрузке и соответствующему пределу текучести.

Максимальная нагрузка, соответствующая точке В определяет временное сопротивление разрыву или предел прочности на разрыв

Нагрузка, которую выдерживает образец в момент разрушения называется истинным сопротивлением разрушению.

F_k – сечение образца после разрушения.

σ_к >σ_В

Характеристики пластичности.

Характеристиками пластичности являются относительное удлинение, относительное сужение.

Относительное удлинение определяется по формуле:

Относительное сужение

l_K, l₀ – конечная и начальная длины образцов

F_K, F₀ – площади поперечных сечений образцов до и после разрушения.

В условиях сложного нагружения определяют ударную вязкость.

Ударная вязкость – работа, затраченная при динамическом разрушении надрезанного образца, отнесенная к площади поперечного сечения в месте надреза, определяется на специальных маятниковых копрах.

A_n – работа, затраченная на разрушение

F₀ – сечение в месте надреза.

Устройство, принцип работы и схема маятникового копра – САМОСТОЯТЕЛЬНО

Одной из характеристик, через которую оценивают прочность, является твердость.

Твердость материала – сопротивление проникновению в его поверхность постороннего тела – индентора.

Существуют следующие способы определения твердости: САМОСТОЯТЕЛЬНО

(по Бренелю, Раквелу, Виккерсу (включая микротв.))

 

Наклеп и рекристаллизация

Факторы, определяющие пластичное и хрупкое состояние:

Принято различать хрупкое и пластичное разрушение.

Вязкость – способность материала поглощать энергию внешних сил за счет пластичной деформации.

Хрупкое разрушение происходит путем отрыва под действием нормальных растягивающих напряжений.

До разрушения металл испытывает только упругую деформацию.

Для хрупкого разрушения характерен кристаллический излом по границам зерен.

Плоскость разрушения перпендикулярна к растягивающим напряжениям.

Склонность к разрушению увеличивается со скоростью деформации при наличии концентраторов направлений с увеличением масштабного фактора.

Пластичное или вязкое разрушение происходит под действием среза с приложением касательных напряжений.

Разрушение в этом случае происходит после значительной пластичной деформации с поглощением внешней энергии за счет вязкости металла.

Для вязкого разрушения характерен волокнистый излом.

Это связано с пластическим деформированием металла.

Плоскость излома находится под углом.

Некоторые металлы в зависимости от температуры могут разрушаться как хрупко, так и вязко.

Переход от хрупкого к вязкому состоянию происходит в интервале критических температур.

Склонность металла к переходу в хрупкое состояние при понижении температуры называется хладноломкостью, а температура – температурой вязкохрупкого перехода.

Хладноломкими являются вольфрам, железо, цинк и другие металлы и сплавы, имеющие ОЦК или ГПУ решетки, а металлы с ГЦК решеткой (алюминий, медь, никель и их сплавы) не склонны к хладноломкости.

Их можно использовать при креогенных температурах.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: