Новые конструкционные материалы. Спецматериаловедение: Лабораторный практикум, страница 4

Образование площадки текучести при Р_т связывают с закреплением дислокаций примесными атомами внедрения. Дальнейшее повышение нагрузки (кривая ВГ) вызывает более значительную пластическую деформацию во всем объеме металла.

Наибольшая нагрузка Р_в, предшествующая разрушению образца, соответствует пределу прочности (временному сопротивлению). Далее в образце начинает образовываться шейка (местное уменьшение сечения образца) и нагрузка в связи с этим понижается. В результате множественного скольжения и пересечения дислокаций в шейке образуется высокая плотность вакансий, укрупнение которых приводит к возникновению пор. Сливаясь, поры образуют трещину, которая распространяется в направлении, поперечном оси растяжения и при нагрузке, соответствующей точке Р_к (точка Д), происходит разрыв образца.

Предел прочности при растяжении σ_в Па, определяют по формуле.

,

где F₀ – площадь поперечного сечения образцов:

у цилиндрических – , у плоских – ,

Предел текучести (физический) σ_т Па, при явно выраженной площадке текучести определяют по формуле:

,

Если на диаграмме растяжения нет площадки текучести, то можно определить нагрузку Р_0.2 условного предела текучести, для чего надо провести прямую ОА, совпадающую с прямолинейным участком кривой растяжения. Через точку О провести ось ординат ОР. От точки О вправо отложить отрезок ОВ, равный 0,2 % от начальной длины образца L₀. Из точки В провести прямую ВС параллельную прямой ОА. Точка Д пересечения прямой ВС с кривой растяжения определит высоту ординаты, т.е. нагрузку Р_0.2, соответствующую условному пределу текучести σ_0.2 Па, который определяют по формуле:

,

Рисунок 4. Определение по диаграмме растяжения нагрузки, соответствующей физическому и условному пределам текучести

При испытании на растяжение определяют характеристики пластичности.

К ним относятся относительное удлинение δ:

и относительное сужение ψ:

где L_Ки F_К – длина и площадь поперечного сечения образца после разрушения.

Для определения L_К и F_К обе части образца после разрыва плотно прикладывают друг к другу и измеряют расстояние L_Кмежду рисками, ограничивающими расчетную длину образца, а также измеряют диаметр d_К в месте разрыва в двух взаимно перпендикулярных направлениях и по среднему арифметическому вычисляют площадь F_К. Чтобы получить площадь F_К в месте разрыва плоского образца, надо измерить в месте разрыва наименьшую толщину n и наибольшую ширину m образца, и перемножить.

Конструкционные стали принято считать надежными  при   δ ³ 15% и         ψ ³ 45% .