 |
Физические основы РСМА. 2. Тунельный микроскоп. Принципиальная схема прибора. Подготовка образцов. Методика анализа микрофотографий.
|
|
|
|
Физические основы РСМА
Исследуемый образец бомбардируется высокоэнергетическими электронами (1-50 кэВ, обычно 10-15 кэВ), в результате чего с его поверхности происходит эмиссия рентгеновского излучения. Из анализа характеристического рентгеновского излучения определяется, какие элементы входят в его состав и в каких количественных соотношениях они состоят.
2. Тунельный микроскоп. Принципиальная схема прибора. Подготовка образцов. Методика анализа микрофотографий.
См. 7: 2
3. Испытания механических свойств.
Механические свойства характеризуют способность материалов сопротивляться действию внешних сил. К основным механическим свойствам относятся прочность, твердость, ударная вязкость, упругость, пластичность, хрупкость и др.
Прочность - это способность материала сопротивляться разрушающему воздействию внешних сил.
Твердость - это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела под действием нагрузки.
Вязкостью называется свойство материала сопротивляться разрушению под действием динамических нагрузок.
Упругость - это свойство материалов восстанавливать свои размеры и форму после прекращения действия нагрузки.
Пластичностью называется способность материалов изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом.
Хрупкость - это свойство материалов разрушаться под действием внешних сил без остаточных деформаций.
Испытания на одноосное растяжение - наиболее распространенный вид испытаний для оценки механических свойств металлов и сплавов - сравнительно легко подвергаются анализу.
Методы испытания на растяжение стандартизованы. Имеются отдельные стандарты на испытания при комнатной температуре, при повышенных до 1200°С и пониженных от 0°С до …-100°С температурах.
|
|
|
Испытания производятся на цилиндрических (или плоских) образцах с определенным соотношением между длиной 10 и диаметром do. Образец растягивается под действием приложенной силы Р до разрушения.
Внешняя нагрузка вызывает в образце напряжение и деформацию. И — это отношение силы Р к площади поперечною сечения F, Мпа:
Деформация характеризует изменение размеров образца под действием нагрузки.
Деформация может быть упругой (исчезающей после снятия нагрузки) и пластической (остающейся после снятия нагрузки).
При испытаниях стоится диаграмма растяжения, представляющая собой зависимость напряжения от деформации. После проведения испытаний определяются следующие характеристики механических свойств.
Предел упругости Од - это максимальное напряжение при котором в образце не возникают пластические деформации.
Предел текучести От - это напряжение, соответствующее площадке текучести на диаграмме растяжения. Если на диаграмме нет площадки текучести (что наблюдается для хрупких материалов), то определяют условный предел текучести От - напряжение, вызывающее пластическую деформацию, равную 0, 2%.
Предел прочности (или временное сопротивление) ав - это напряжение, отвечающее максимальной нагрузке, которую выдерживает образец при испытании.
Относительное удлинение после разрыва 8 - отношение приращения длины образца при растяжении к начальной длине Ia, %:
где Ik -длина образца после разрыва.
Относительным сужением после разрыва ψ называется уменьшение площади поперечного сечения образца, отнесенное к начальному сечению образца, %:
где Fk - площадь поперечного сечения образца в месте разрыва. Относительное удлинение и относительное сужение характеризуют пластичность материала.
|
|
|
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 4
1. Свойства, определяющие способность металла сопротивляться деформированию и разрушению.
Поведение металла под нагрузкой определяется его механическими свойствами (прочностью, пластичностью, твердостью, упругостью, жесткостью, вязкостью). Методы испытаний механических свойств в зависимости от характера действия нагрузки делят на три группы: статические, когда нагрузка возрастает медленно (плавно); динамические – нагрузка возрастает с большой скоростью (мгновенно) – удар; циклические – при повторно-переменных нагрузках, когда нагрузка многократно изменяется по величине и знаку (испытания на усталость).
Механические свойства металлов при статическом нагружении. В результате испытаний определяют следующие характеристики металлов: прочность, пластичность, твердость, упругость, жесткость.
Прочность – свойство металла сопротивляться пластической деформации и разрушению под действием внешних сил. В зависимости от способа статического нагружения различают прочность при растяжении, сжатии и изгибе.
Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела, не получающего остаточной деформации.
Вязкость – способность материала сопротивляться разрушению под действием динамических нагрузок. Поскольку многие материалы, вязкие в условиях медленного нагружения, становятся хрупкими при быстром (ударном) приложении нагрузки, то широко применяется определение ударной вязкости.
Хрупкость – способность тела разрушаться под действием внешних сил практически без пластической деформации.
Упругость – свойство твердого тела восстанавливать свою форму и объем после снятия нагрузки, вызвавшей деформацию. В конструкциях упругость проявляет себя в жесткости – способности сопротивляться деформации.
Пластичность – способность тела остаточно, не разрушаясь изменять свою форму и размеры под действием внешних сил.
Механические свойства металлов определяют при статическом (кратковременном и длительном) и динамическом нагружении, при циклическом приложении нагрузки и другими методами.
|
|
|
Статическое нагружение характеризуется медленным приложением и плавным возрастанием нагрузки от нуля до некоторого максимального значения. Статические испытания проводят на растяжение, сжатие, кручение, изгиб и твердость.
|
|
|
