Механічні властивості металів. Границя втомлюваної витривалості

Лекція 2. Механічні властивості металів

1.  Класифікація основних механічних властивостей по групах:

а) група міцності (s_b,s_т,s₀₂, і НВ, HV, HRC);

б) група пластичності (d; Y);

в) група в’язкості (KCU; KCV; KCT);

г) група витривалості (s_-1).

2. Поняття про напруження  s

s означає питоме навантаження

s= ; кГ/мм²; кГ/см²; МПа. 1кГ/мм²=10МПа; Па=1Н/м².

3. Границя міцності   s_b

Це максимальне напруження, яке витримує зразок при статичних випробуваннях на розтяг.

s_b= ; МПа (кГ/мм²; кГ/см²)

P

                                       

Діаграма розтягування зразка

                                                    

                                                                                                                                  Δl

4. Границя текучості фізична s_т

Це напруження, при якому матеріал пластично деформується без збільшення навантаження (тече)

s_т= ; МПа (кГ/мм²; кГ/см²),

визначається для дуже пластичних матеріалів.

 

Діаграма розтягування зразка при підвищеній

пластичності матеріалу

5. Границя текучості умовна  s₀₂

Це напруження, при якому залишкова деформація складає 0,2%

 

                                                                                              P

 

Δl

s₀₂= ; МПа (кГ/мм²; кГ/см²)

A=0,002×l_o×Mg; 0,2%=0,002

l_o- базова довжина зразка;

Mg- масштаб діаграми.

6. Способи визначення твердості НВ, HV, HRC

вивчалися на першому курсі. Треба знати: сутність способів і галузі їх застосування. До сутності відносяться: що втискується, під яким навантаженням і що означає твердість.

Зв’язок між s_b і НВ такий: s_b =a× НВ, де

a=0,37...0,43 для сталей.

7. Відносне подовження d показує середній на базовій довжині зразка ступінь пластичної деформації в момент його розриву

                                                     d=×100%

8. Відносне звуження y  показує максимально можливий ступінь пластичної деформації зразка в місці його розриву

                                                     y=×100%

9. Ударна в’язкість означає питому роботу, яка витрачена на руйнування зразка при ударному згинанні. Зразки – бруски 10х10х55 мм з надрізом посередині:

u – глибиною 2 мм, R=1 мм, KCU;

v – надріз форми v з кутом 45^°, R=0,25 мм, KCV;

T – надріз v+втомлювана тріщина, KCT.

KCV=КСЗ+KCT, де КСЗ – питома робота на зародження тріщини, а КСТ – на її розповсюдження.

Чим більше КСТ порівняно з КСЗ, тим надійніший матеріал.

10. Поріг крихкості t₅₀ – температура переходу металу з в’язкого стану до крихкого.

t₅₀ визначають за кривої KCU=f( t^°,C) як середину ділянки падіння KCU.

11. Границя втомлюваної витривалості  s

при симетричному згині s_-1 – це максимальне напруження, при якому зразок витримує без руйнування задане число циклів навантаження. Для чорних металів беруть звичайно N₀=10⁶, для кольорових – більше.

σ

                                           Графік втомної

                                             витривалості

	σ-1
				lgNo		lgN