Рис.2. Диаграмма растяжения Рис.3. Диаграмма напряжений
образца при растяжении
На участке наблюдается
прямая линия, подтверждающая справедливость закона Гука – линейную зависимость между
нагрузкой и удлинением. Точка
соответствует
нагрузке
– пределу пропорциональности.
Предел пропорциональности – это то наибольшее напряжение, до которого
деформации растут пропорционально нагрузке. Определяется он как отношение к первоначальной площади поперечного
сечения образца
:
.
Несколько выше точки находится
вторая характерная точка
. Участок
носит название зоны упругости. До
точки
удлинение
весьма
мало и исчезает после удаления нагрузки, т.е. является упругим удлинением. За
точкой
материал теряет свои упругие
свойства и в случае снятия нагрузки образец получает остаточные деформации.
Следовательно, нагрузка в
точке
соответствует пределу упругости.
Предел упругости – это то наибольшее напряжение, до
которого деформации практически остаются упругими.
Точки и
настолько близки друг к другу, что
обычно считают предел упругости и предел пропорциональности совпадающими.
После перехода через точку удлинение
начинает расти быстрее, и на участке
(зона общей
текучести – горизонтальная линия), оно растет без дальнейшего повышения
растягивающей силы – происходит так называемое течение материала. Нагрузка
, при которой материал течет,
соответствует пределу текучести.
Пределом текучести называется
наименьшее напряжение, при котором происходит рост деформаций без заметного
увеличения нагрузки. Явление текучести, возникновение пластических деформаций
связано со сдвигом в кристаллической решетке металла, что приводит к изменению
его структуры.
Наглядное подтверждение этому дает появление на
полированной поверхности образца, так называемых «линий Людерса – Чернова»,
наклоненных к оси под углом, близким и практически
совпадающих с плоскостями максимальных касательных напряжений.
В результате изменения структуры материала он вновь
приобретает способность сопротивляться деформации, вследствие чего нагрузка
снова начинает расти, достигая наибольшего значения в
точке
(участок
–
зона упрочнения).
Эту нагрузку часто
называют разрушающей, т.к. на образце в точке
начинает
образовываться местное сужение – шейка.
Отношение этой максимальной нагрузки , которую может выдержать образец, к
первоначальной площади его поперечного сечения
,
называется временным сопротивлением или пределом прочности:
.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.