Напряжение и способы описания напряженного состояния. Пластическая деформация. Деформационное упрочнение. Чувствительность к надрезу и трещине. Деформационное разрушение при длительном статическом нагружении, страница 7

Рис. 21 Схема зарождения микротрещин в о.ц.к. металлах (Котрелл).

3.модель образования трещин у субграниц. При наличие в монокристалле субзеренной структуры и приложений нагрузки происходит разрыв по границам субзерен с образованием трещин. В случае определения разрушения необходимо рассматривать наследственность материала.

Дислокации      I                                      расплав

Рис. 22 наследственность материала.

Глава 3. ТЕХНИКА МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ.

3.1 Классификация механических испытаний.

Свойства металлов во многом определяются видом испытаний. механические испытания классифицируются на 3 вида:

1.прочностные.

2.деформационные.

3.энергетические.

В зависимости от скорости деформации, от которой в свою очередь зависят свойства материалов. Механические испытания можно разделить:

1.статистичеческие (ε=10^-4-10^-1сек^-1);

2.динамические (ε=10²-10³сек^-1).

По способу приложения нагрузки классифицируются на:

1.растяжение.

2.сжатие.

3.изгиб.

4.кручение.

Растягивающий стержень

Fe

 

Рис. 23

Методы механических испытаний регламентируются ГОСТами на все виды испытаний и сплавов. Механические испытания могут классифицироваться:

1.по способу и времени действия нагрузки (статистические, динамические, усталостные);

2.по типу и схеме приложенной нагрузки (растяжение, сжатие, изгиб, кручение).

3.по температуре испытания (при комнатной, ниже комнатной, комнатной).

2.2 Испытание на растяжение.

ГОСТ 1497-84

Определяет следующие характеристики:

1.предел пропорциональности.

2.предел текучести физический.

3.предел текучести условный.

4.предел упругости.

5.временное сопротивление.

6.относительное равномерное удлинение.

7.относительное сужение после разрыва.

При испытании на растяжение цилиндрические или плоские образцы закрепляют в захватах испытательной машины и растягивают их под действием постоянно возрастающей нагрузки. Разрывная машина оснащена специальным регистрирующим прибором, автоматически вычерчивающим диаграмму растяжения (зависимость удлинения образца от прилагаемой нагрузки). Типы и размеры образцов, установленные ГОСТом 1497-84, а правила отбора образцов ГОСТом 7564-73.

 

Рис. 24 Виды образцов а- цилиндрический образец с гладкими головками;

б- с резьбовыми;

в- плоский образец;

г- со ступенчатыми;

д- с коническими.

При определении предела текучести или при испытании при низкой и высокой температурах используют образцы с резьбовыми головками.

При испытании хрупких металлов (чугун с пластинчатым графитом) применяются коррозионные образцы.

 

 

Рис. 25 Виды образцов. а- цилиндрический образец из серого чугуна;

б- плоский образец сварного соединения;

в- плоский образец с надрезом.

2.3 Определение предела упругости. Модуль упругости.

Предел упругости (σ_0,05, σ_0,06)- это напряжение, при котором остаточное удлинение образца составляет 0,05; 0,06 % от его первоначальной длины. Он характеризует прочность металлов и сплавов в области очень малых деформаций, он используется для расчета конструкционных изделий, подвергающихся эксплуатации, статистическим нагрузкам (мосты, краны, балки и др.). Предел упругости определяется с помощью тензометров (прибора для измерения деформации при нагрузке и разгрузке). Определение с помощью тензометров относят к расчетному способу. Предел упругости можно определить графическим способом, по начальному участку диаграммы растяжения, записанной от электрических сил измерителя и измерителя деформаций.

Тензометры подразделяются следующим образом:

1.резисторные тензодатчики. Они клеятся на материал и фиксируют изменение электросопротивления.

2.оптико-механические тензометры. Образец растягивают до определенного незначительного начального усилия. Затем проводят окончательную основную нагрузку механического или оптического рычага фиксируется изменение размера образца.