3.8 Микромеханические исследования.
Существует 3 вида:
1. Металлографические исследования под микроскопом структурного излома во время пластической деформации, образование и распространение трещин, как при однократных, так и при повторных разрушениях (структурно – механические методы).
2. Определение механических свойств в пластической области без разрушений. Начиная от свойств отдельных составов или отдельных зерен до свойств, присущих поликристаллической структуре в целом, путем испытаний на микротвердость.
3. испытания до разрушения микрообразцов основных характеристик прочности и пластичности весьма малых объемов.
По первому:
1. первые микроскопические исследования пластической деформации проведены Щаповым. Им разработан специальный прибор, который позволяет испытывать образец вплоть до разрыва на самом столике микроскопа. В течении всего процесса испытания. Изучение углеродистой и хромникилиевой стали показали, что первые видимые линии сдвига появились лишь за пределом текучести т это связано с тем, что первые линии сдвига по своим размерам лежат за пределом разрешающей способности микроскопа.
2. Для изучения микроструктурных изменений при деформировании применяется также нацарапывание до микроделительной сетки. С помощью таких линий, нацарапанной одна от другой на расстоянии нескольких сотых мм, удалось отчетливо наблюдать поведение различных зерен и различных структурных составляющих изотермической выдержки, а также при циклическом измерении.
Глава 3 ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К НАДРЕЗУ И ТРЕЩИНЕ.
3.1 Основные понятия.
Реальные твердые тела почти всегда разрушаются по сечению неодновременно, вследствие развития трещин. Если бы не имело дефектов (пор, трещин), то разрушение происходило бы одновременно по всему сечению. Разрушение развивается во времени обусловлено развитием процесса образования трещин из одного или нескольких центров и последующим ростом этих трещин. По признаку неравномерности методы механических испытаний можно разбить на 2 группы:
1. Испытания с максимальным приближением к равномерности – это растяжение с цетрировкой. Оценивается максимальная прочность в наиболее благоприятных условиях вследствие равномерного по сечению нагружения, т.к. зародышами разрушения являются только внутренние дефекты. В этом случае даже очень хрупкие материалы типа стекол, закаленных сталей могут давать очень высокую прочность (σв=2000-4000 МПа).
2. Второе испытание с заведомо созданной исходной неравномерностью. Оно оценивает способность материала в данных условиях выравнивать неравномерность, например уменьшать долю изгиба путем упругой пластической деформации, а иногда даже путем локального разрушения. В последнем случае можно говорить о трещинной релаксации. Способность к уменьшению неравномерности является критерием возможного повышения прочности при перегрузках.
По большей части нельзя применять выведенные для гладких тел и сплошных бездефектных сред многие закономерности науки о прочности к реальным изделиям, имеющим надрезы в виде резьбы, отверстий, канавок и т.д. и обладающих исходной дефектностью, возрастающей в процессе нагружения. При переходе их упругого в вязкое и пластическое состояние неравномерность напряжений, вызванная надрезами к трещинам существенно уменьшается в то время, как неравномерность пластической деформации возрастает. В последние годы наряду с чувствительностью к надрезу все большее значение получает оценка чувствительности к трещине. Прочность отрезка, с трещиной длиной приблизительно 1 мм при изгибе, может снижаться 4 раза по сравнению с гладким образцом. Надрез может являться концентратором по отношению как к растягивающим, так и к сжимающим напряжениям. В то же время трещина при сжатии обычно смыкается, и начиная с некоторого напряжения уже не является концентратором, а передает сжимающие напряжения как сплошной материал. Как правило, надрезанные образцы разрушаются постепенно, причем с увеличением остроты надреза эта постепенность растет. Относительность продолжительности работы надрезанного образца при повторном нагружении в области разрушения может составить около 40% полного числа циклов, в то время как у гладкого образца трещина возникает незадолго до полного разрушения (примерно после 90%). У материалов типа стекол роль надрезов часто играет поверхностные дефекты, поэтому при тщательной обработке поверхности такие образцы имеют очень высокую прочность (сверх высокопрочные стекла). Механические свойства зависят от геометрического надреза чувствительными материалами к трещине оценивают по характеристикам разрушений. В оценку чувствительности к надрезу включают кроме характеристик разрушений способность данного материала к пластической деформации в стесненных условиях вблизи вершины надреза.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.