Care este limita de elasticitate
Fier inerent ductilitate ridicată, termică și Elektroprom-conductivitate. Ele au un luciu metalic caracteristic.
Proprietățile de metal sunt aproximativ 80 de elemente ale sistemului periodic XYZ DI Mendeleev. Pentru metale și aliaje de metal de cristal, în special de construcție, sunt proprietăți mecanice importante, cele mai importante sunt puterea, ductilitate, duritate și tenacitate.
Sub acțiunea sarcinii exterioare în solide apar pe tensiune a fost și deformare. Tensiunea este sarcina (forța) împărțită secțiunea transversală inițială transversală a probelor.
Deformarea - o schimbare în forma și mărimea unui corp solid sub acțiunea forțelor externe sau ca urmare a unor procese fizice care au loc în organism în timpul transformărilor de fază, contracție, etc. De formarea poate fi elastic (dispare după îndepărtarea sarcinii) și plastic (persistă după îndepărtarea sarcinii). Când toate vozras-topire de sarcină deformare elastică continuă, de obicei, în Pla-teroriste, iar apoi proba este distrusă.
În funcție de metoda de aplicare a metodei de încercare de încărcare a proprietăților mecanice ale me-taliu aliaje si alte materiale sunt împărțite în statice, dinamice și alternativ.
Durabilitate - capacitatea de metal de a rezista de-formarea sau distrugerea de sarcini statice, dinamice, sau semne-variabile. rezistență metalică la încărcări statice testate pentru tensiune, compresie, îndoire și torsiune. Încercarea la tracțiune este obligatorie. Durabilitatea este evaluată în conformitate cu sarcini dinamice tenacitate specifice și sub sarcini alternativ - rezistența la oboseală.
Pentru a determina rezistența, elasticitatea și metalele ductilității sub formă de eșantioane rotunde sau plate formează încercarea la tracțiune statică. Testele efectuate pe o mașină de încercare la tracțiune. Rezultatele testelor se întind diagrama (fig. 3.1). Abscisa valorilor diagramei întârziind deformarea și axa verticală - tensiunea aplicată eșantionului.
Graficul arată că, indiferent cât de puțin a fost tensiunea aplicată, provoacă deformarea, deformarea inițială sunt întotdeauna ferme, iar valoarea acestora sunt direct proporțional cu tensiunea. La curba prezentată în diagrama (fig. 3.1), deformarea elastică se caracterizează printr-o linie OA și continuarea acesteia.
Cele de mai sus Punctele O proporționalitate ruptă între stresul și tulpina. Tensiunea este nu numai elastic, dar, de asemenea, deformarea plastică reziduală. Valoarea sa este egală cu segmentul orizontal al liniei punctate la linia solidă.
Când deformarea elastică sub acțiunea forței externe modifică distanța dintre atomii într-o rețea cristalină. sarcină îndepărtarea elimină cauza unei modificări a distanței interatomică, atomii devin lăcașurile și deformarea dispare.
deformare plastica este complet diferit, un proces mult mai complicat. Când deformarea plastică a unei porțiuni a cristalului este deplasat în raport cu cealaltă. În cazul în care sarcina este îndepărtată, mișcarea de cristal nu se întoarce la vechiul loc; tulpina va rămâne. Aceste modificări se regăsesc în studiul microarray. În plus, deformarea plastică este însoțită de scindarea blocurilor de mozaic în granule și la grade semnificative de deformare este, de asemenea, o schimbare notabilă în forme de cereale și dispunerea lor în spațiu, și între boabe (uneori în interiorul boabe) având goluri (pori).
Prezentate OAB dependență (a se vedea figura 3.1 ..) Între tensiunea aplicată extern (# 963;), și le-a provocat la deformare relativă (# 949;) descrie proprietățile mecanice ale metalelor.
· Panta liniei drepte OA arată de metal rigiditate, sau o caracteristică atât sarcina aplicată din exterior, modifică distanțele interatomice în primă aproximație caracterizează forța atracție interatomică;
· Panta drepte modulul OAproportsionalen de elasticitate (E), care este numeric egală cu coeficientul diviziunii tensiunii prin deformarea elastică relativă:
· Măsurători tehnice caracteristice luate, punctul numit randament (# 963; 0,2). Această tensiune determină o deformare reziduală egală cu 0,2% din lungimea sau o altă dimensiune a eșantionului și a produselor sale;
· Tensiunea maximă (# 963; c) corespunde tensiunii maxime atins prin întindere, și se numește forță putere ilipredelom.
O altă caracteristică a materialului este cantitatea de deformare plastică înainte de distrugerea și definită ca modificarea relativă a lungimii (sau secțiunea transversală) - așa-numita alungire (# 948;) sau un raport de contracție (# 968;), ele caracterizează ductilitate metal. Aria de sub curba OAB este proporțională cu lucrarea care trebuie cheltuite pentru a distruge metalul. Această măsurătoare, definită în diferite moduri (în principal prin intermediul unui știft pe specimene crestate) caracterizează vâscozitatea metalului.
Când proba întinsă la eșec sunt înregistrate grafic (fig. 3.2), relația dintre forța aplicată și alungirea eșantionului, obținută ca rezultat al așa-numitei diagrama sușă.
Deformarea epruvetei în timpul încărcării aliajului este mai întâi makrouprugoy și apoi, treptat, la diferite boabe atunci când sarcina inegală devine plastic derivată prin mecanismul Deplasările dislocare. Acumularea dislocațiilor datorită deformării conduce la rigidizarea metalului, dar densitatea lor considerabil, mai ales în anumite zone, există focare de fractură, ceea ce duce în final la distrugerea completă a întregului eșantion.
Rezistența la încercarea la tracțiune evaluate următoarele caracteristici:
1) rezistența la tracțiune;
2) Limita de proporționalitate;
3) limita de curgere;
4) o limită de elasticitate;
5) modul de elasticitate;
6) limita de curgere;
7) alungire;
8) alungire uniformă relativă;
9) îngustare relativă după rupere.
Rezistența la tracțiune (rezistența la tracțiune sau rezistență la tracțiune) # 963; a, - este tensiunea corespunzătoare PB fractură proba anterioară cea mai mare sarcină:
Această caracteristică este necesară pentru metale.
Limita de proporționalitate (# 963; mi) - un stres convențional ROC. în care abaterea începe de la puntea proporțională între deformare și de sarcină. Acesta este egal cu:
sens # 963; mi măsurată în kgf / mm2 sau MPa.
Randament (# 963; t) - este tensiunea (Pm), cu care proba a fost deformat-Obra (fluxuri) fără o creștere apreciabilă a sarcinii. Calculat după cum urmează:
elasticitate la tracțiune (# 963; 0,05) - tensiunea la care alungirea reziduală atinge porțiuni 0,05% din partea de lucru a lungimii eșantionului bază egală tensiometrului. Limita de elasticitate # 963 0,05 calculat conform formulei:
Modulul de elasticitate (E) - raportul dintre increment tensiunii la incrementul corespunzătoare alungirii într-o deformare elastică. Acesta este egal cu:
Efortul la curgere (nominal) - tensiunea la care alungirea reziduală atinge 0,2% din porția de lungimea probei la partea sa de lucru, extindere care este luată în considerare la determinarea spus caracteristic.
Calculat după cum urmează:
Limita de curgere este determinată numai în absența întindere diagrama randamentului de platou.
Alungire (după fractură) - una dintre caracteristicile plasticitatea materialelor egal cu raportul dintre incrementul lungimii gauge eșantionului după fractură (Lc) la lungimea inițială gauge (l0) Procent:
Contracția după fractură (# 968;), precum și alungire - plasticitate caracteristică. Acesta este definit ca raportul dintre diferența și un F0 minim (Fk) a secțiunii transversale a unui eșantion după eșecul la suprafață inițială a secțiunii transversale (F0), exprimate în procente:
Acesta este adesea utilizat pentru a determina puterea de simplu, produsul nedistructivă (probă), o metodă simplificată - măsurare a durității.
Prin duritate se înțelege rezistența la penetrare a materialului din ea în afara corpului, adică, de fapt, duritatea este de asemenea caracterizată prin rezistență la deformare. Există mai multe metode pentru determinarea durității. Cel mai comun este metoda Brinell (fig. 3.3, a) atunci când organismul de testare de către forța F este introdus diametrul bilei D. Numărul de duritate Brinell (HB) este o sarcină (F), împărțită la aria suprafeței unei adâncitură sferică (d diametru).
și - Brinell; b - Rockwell; în - Vickers
În metoda de măsurare a durității Vickers (fig. 3.3, și b) presat diamant piramidă. Măsurarea indentare diagonală (d), este evaluată pe duritatea (HV) a materialului.
Când măsurată cu o duritate Rockwell (Fig. 3.3 in) indentor este con de diamant (minge uneori mici de oțel). Numărul de duritate - este inversul adâncimii indentare (h). Există trei scale: (. Tabelul 3.1) A, B, C.
Metode și scala Brinell Rockwell B este folosit pentru materiale mai moi și metoda de scala Rockwell C - pentru solide, o metodă de scara Rockwell A și metoda Vickers - pentru straturi subțiri (foi). Metodele descrise pentru măsurarea durității aliajului se caracterizează prin duritate ridicată. Pentru a determina duritatea componentelor structurale individuale ale aliajului, este necesar să se localizeze rapid deformarea dent diamant piramidă la o locație găsită în secțiune subțire la o mărire de 100 - 400 de ori sub o sarcină foarte mică (1 la 100 gf), urmată de măsurarea sub o adâncitură diagonală microscop . Răspunsul rezultat (H) este numit Micro. și caracterizează duritatea unei anumite componente structurale.
Tabelul 3.1 Condiții de testare atunci când sunt măsurate cu o duritate Rockwell
Valoarea HB măsurată în kgf / mm2 (în acest caz, nu sunt adesea indicate unitățile) sau SI - în MPa (1 kgf / mm2 = 10 MPa).
Capacitatea de vascozitate metal de a rezista la șocuri. Vâscozitate - o fragilitate opusă proprietate. Multe dintre detaliile în procesul de a experimenta nu numai static Ap-parametru de sarcină, dar sunt, de asemenea, supuse unor sarcini de șoc (dinamice). De exemplu, o astfel de sarcină roată de încercare Lokomo-tivov și transportări la joncțiunile șinelor.
Principalul tip de testare dinamică - încărcare de șoc de specimene crestate în condiții de îndoire. accident vascular cerebral încărcare dinamică se realizează pe pendul (fig. 3.4), iar greutatea în scădere. Astfel de lucru determinat pe deformarea cheltuit specimen și distrugere.
De obicei, în aceste teste, se determină activitatea specifică cheltuită pe deformarea epruvetă și distrugere. Se calculează cu formula:
unde KS - lucru specifice; K - totala de lucru de deformare și distrugere a probei, J; S0 - secțiune transversală a probei în crestătură, m 2 sau cm2.
Lățimea probei se măsoară la toate tipurile de teste. Înălțimea probelor cu U- și V-notch a fost măsurat înainte de testare, cu o incizie în formă de T după testare. Prin urmare, activitatea specifică a tulpinii fracturii notate KCU, KCV și FTC.
metale cu friabilitate la temperaturi scăzute, denumite hladolomkostyu. Valoarea durității în timp dramatic mai mici decât la temperatura camerei.
O altă caracteristică a proprietăților mecanice ale materialelor este rezistență la oboseală. Unele dintre detaliile (arbori, biele, res-sors, arcuri, șine, etc.) în timpul sarcinii de încercare de funcționare, care variază în dimensiune, sau ambele în mărime și direcție (semn). Sub influența acestor alternativ (vibrații) încarcă de metal cum ar fi anvelope, rezistența sa scade, iar elementul este distrus. Acest fenomen se numește oboseala de metal, iar fracturile rezultate - oboseala. Pentru astfel de detalii trebuie să știți limita de anduranță, și anume, amplitudinea cea mai mare tensiune, care poate vyder metal press fără a rupe atunci când un număr predeterminat de schimbările de sarcină (cicluri) (N).
Durabilitate - uzură procese Corolar rezistență după metal frecare. Aceasta este o caracteristică importantă, de exemplu, pentru materialele aflate în contact și, în special, pentru a firului de contact și elementele pantografului colector curent electrificate portul trans. Uzura este în afară de suprafața de frecare a cardului-TION particulelor sale și este determinată de o modificare a dimensiunilor geometrice sau părți de masă.
Rezistența la oboseală și uzură a oferi o imagine cât mai completă a durabilității pieselor în construcțiile și vâscozitatea caracterizează fiabilitatea acestor piese.