Ceea ce se numește limita proporțională. Indicatori ai stării elastice și plastice a metalelor. Limitele proporționalității, elasticității și fluidității. Efectul radiației asupra modificării proprietăților mecanice

LIMITA PROPORTIONALA

mecanic caracterul materialelor: stresul, când abaterea de la relația liniară dintre tensiuni și deformări atinge o anumită definiție. valoare setată de tehnic. condiții (de exemplu, o creștere a tangentei unui unghi, imagini, tangente la curba de deformare cu axa de efort, cu 10, 25, 50% din valoarea sa inițială). Este notat de bp. P. p. Limită sfera dreptății Legea lui Hooke. Cu practic. calcule de forță P. p. se ia egal cu punctul de randament. Vezi fig.

Înapoi la articole Limită proporțională, rezistență la tracțiune, rezistență la randament, limită elastică. Diagrama tensiunilor condiționale obținute prin întinderea unui eșantion dintr-un metal ductil: b - efort; e - alungire relativă; b pts - limita proporționalității; (Tu - limită elastică; (Тт - punct de randament; О, - rezistența finală


Mare dicționar politehnic enciclopedic. 2004 .

Vedeți care este „LIMITUL PROPORTIONAL” în alte dicționare:

    Limita proportionala - - caracteristicile mecanice ale materialelor: tensiunea la care abaterea de la relația liniară dintre tensiune și deformare atinge o anumită valoare specifică stabilită de caietul de sarcini. Limita proportionala ... Enciclopedia termenilor, definițiilor și explicațiilor materialelor de construcție

    Cel mai mare stres până la care legea proporționalității dintre efort și tulpină este observată sub sarcină variabilă. Samoilov K.I. Dicționar marin. M. L .: Editura Navală de Stat a NKVMF din URSS, 1941 ... Dicționar marin

    limita proportionala - Stres mecanic, atunci când este încărcat la care deformările cresc proporțional cu tensiunile (legea lui Hooke este îndeplinită). Unitatea de măsură Pa [Sistem de testare nedistructivă. Tipuri (metode) și tehnologie de testare nedistructivă. Termeni și ... ... Ghidul traducătorului tehnic

    Limită proporțională Limită proporțională. Stres maxim, în metal, la care nu este încălcată relația direct proporțională între stres și tensiune. Vezi și Legea lui Hooke Legea lui Hooke și Limita elastică Limita elastică ... ... Dicționar de termeni metalurgici

    limita proportionala - stresul condiționat corespunzător punctului de tranziție de la porțiunea liniară a curbei tensiune-efort la cea curbilină (de la deformare elastică la plastică). A se vedea, de asemenea: Forța randamentului fizic ... Dicționar enciclopedic al metalurgiei

    - () cantitatea maximă de stres la care legea lui Hooke este încă îndeplinită, adică deformarea corpului este direct proporțională cu sarcina (forța) aplicată. Trebuie menționat că, în multe materiale, încărcarea până la limita elastică provoacă ... ... Wikipedia

    Cea mai mare tensiune în timpul testelor de tensiune (compresie) uniaxiale, până la care se menține o proporționalitate directă între tensiuni și deformări și la care abaterea de la relația liniară dintre ele atinge acea mică valoare ... Dicționar construcții

    LIMITA PROPORTIONALA - stresul condiționat corespunzător punctului de tranziție de la secțiunea liniară a curbei „tensiune-tensiune” la curbilină (de la deformarea elastică la cea plastică) ... Dicționar metalurgic

    Limită de proporționalitate s pts - Stresul la care abaterea de la relația liniară dintre forță și alungire atinge o astfel de valoare încât tangența unghiului de înclinare format de tangenta la curba „forța de alungire” în punctul Ppc cu axa forțelor crește cu 50% din ...

    Limită proporțională torsională - 2. Limita proporționalității în torsiune, efortul de forfecare în punctele periferice ale secțiunii transversale a eșantionului, calculată prin formula de torsiune elastică, la care abaterea de la relația liniară dintre sarcină și unghiul de răsucire ... Cartea de referință a dicționarului cu termenii documentației normative și tehnice

Proprietățile de tracțiune, ca și în cazul altor teste statice, pot fi împărțite în trei grupe principale: caracteristicile rezistenței, plasticului și vâscozității. Proprietăți de forță sunt caracteristicile rezistenței materialului de probă la deformare sau fractură. Majoritatea caracteristicilor de rezistență standard sunt calculate din poziția anumitor puncte din diagrama de tracțiune, sub formă de eforturi de tracțiune condiționate. Secțiunea 2.3 a analizat diagramele în coordonate stresul adevărat - tulpina adevărată, care caracterizează cel mai precis întărirea tulpinilor. În practică, proprietățile mecanice sunt de obicei determinate de curbele de tracțiune primare în sarcina de coordonate - alungire absolută, care sunt înregistrate automat pe banda grafică a mașinii de testat. Pentru policristale din diferite metale și aliaje, toată varietatea acestor curbe la temperaturi scăzute poate fi redusă în prima aproximare la trei tipuri (Fig. 2.44).

Figura 2.44 - Tipuri de curbe de întindere primare

Diagrama de tensiune de tip I este tipică pentru epruvete care nu reușesc fără o deformare plastică vizibilă. Diagrama de tip II se obține atunci când eșantioanele sunt întinse uniform deformând până la fractură. În cele din urmă, o diagramă de tip III este caracteristică epruvetelor care se prăbușesc după gât din cauza concentrat deformare. O astfel de diagramă poate fi obținută și atunci când eșantioanele de tracțiune nu reușesc fără colțare (în condiții de întindere la temperaturi ridicate); intrigă bk aici poate fi puternic întins și este aproape paralel cu axa de deformare. Creșterea încărcăturii până în momentul distrugerii (vezi fig. 2.44, II) sau la maximum (vezi fig. 2.44, III) pot fi fie netede (linii solide), fie discontinue. În ultimul caz, pe diagrama de tensiune pot apărea un dinte și o placă de randament (linia punctată în Fig. 2.44, III, III).

În funcție de tipul diagramei, se modifică setul de caracteristici care pot fi calculate din aceasta, precum și semnificația lor fizică. În fig. 2.44 (diagrama tip III) sunt reprezentate puncte caracteristice, în funcție de ordinele cărora sunt calculate caracteristicile de rezistență

(σ i \u003d P i / F 0).

După cum puteți vedea, în diagramele celorlalte două tipuri (a se vedea Fig. 2.44, eu, II) nu toate aceste puncte pot fi reprezentate.

Limita proportionala. Primul punct cheie din diagrama de întindere este un punct p (vezi figura 2.45). Forța P nu determină valoarea limita de proporționalitate - stresul pe care materialul eșantion îl poate suporta fără să se abată de la legea lui Hooke.

O valoare aproximativă a lui Nu poate fi determinată de punctul în care începe divergența curbei de tensiune și continuarea secțiunii drepte (Fig. 2.46).


Figura 2.46 - Metode grafice pentru determinarea limitei proporționale.

Pentru a unifica metodologia și a îmbunătăți exactitatea calculării limitei de proporționalitate, se estimează ca stresul condițional (σ nu), la care abaterea de la relația liniară dintre sarcină și alungire atinge o anumită valoare. De obicei, toleranța în determinarea σ nu este stabilită prin scăderea tangentei unghiului de pantă format de tangenta la curba de tensiune în punctul p cu axa de deformare, în comparație cu tangenta la secțiunea elastică inițială. Toleranța standard este de 50%, dar sunt posibile și 10% și 25%. Valoarea sa trebuie indicată în desemnarea limitei de proporționalitate - σ nu 50, σ nu 25, σ nu 10.

Cu o scară suficient de mare a diagramei de tensiune primară, valoarea limitei proporționale poate fi determinată grafic direct pe această diagramă (a se vedea Fig. 2.46). În primul rând, secțiunea dreaptă este continuată până la intersecția cu axa de deformare în punctul respectiv 0, care este luată ca o nouă origine a coordonatelor, excluzând astfel secțiunea inițială a diagramei distorsionate din cauza rigidității insuficiente a mașinii. Apoi îl puteți folosi în două moduri. Conform primului dintre ei, la o înălțime arbitrară în regiunea elastică, perpendiculara este restabilită AB până la axa de sarcină (vezi Fig. 2.46, și), așezați-l de-a lungul segmentului BC \u003d½ AB și trageți linia OS.Mai mult, tg α ′ \u003d tan α / 1,5. Dacă acum trageți tangenta la curba de întindere paralelă OS apoi punctul de atingere r va determina sarcina necesară P Nu.

În a doua metodă, o perpendiculară este coborâtă dintr-un punct arbitrar al secțiunii drepte a diagramei KU (vezi fig. 2.46, b) pe axa abscisă și împărțiți-o în trei părți egale. Prin punct C iar originea coordonatelor este desenată cu o linie dreaptă și paralel cu ea, o tangentă la curba de tensiune. Punct de atingere p se potrivește cu efortul P nu (tan α ′ \u003d tan α / 1,5).

Este posibil să se stabilească mai precis limita de proporționalitate cu ajutorul tensometrelor - dispozitive speciale pentru măsurarea deformațiilor mici.

Limită elastică... Următorul punct caracteristic pe diagrama tensiunii primare (a se vedea Fig. 2.45) este punctul e... Corespunde sarcinii pentru care este condiționat limită elastică - efortul la care alungirea reziduală atinge o valoare dată;de obicei 0,05%, uneori mai puțin - până la 0,005%. Toleranța folosită la calcul este indicată în desemnarea limitei elastice condiționale σ 0.05, σ 0.01 etc.

Limita elastică caracterizează tensiunea la care apar primele semne ale deformării macroplastice. Datorită toleranței mici de alungire reziduală, chiar și σ 0.05 este dificil de determinat cu o precizie suficientă din diagrama de tracțiune primară. Prin urmare, în cazurile în care nu este necesară o precizie ridicată, limita elastică este luată egală cu limita de proporționalitate. Dacă este necesară o evaluare cantitativă exactă a σ 0,05, atunci se folosesc tensometre. Metoda pentru determinarea σ 0.05 este în multe privințe asemănătoare cu cea descrisă pentru σ nu, dar există o diferență fundamentală. Întrucât, la determinarea limitei elastice, toleranța este stabilită de mărimea deformării reziduale, după fiecare etapă de încărcare, este necesară descărcarea eșantionului la o tensiune inițială σ 0 ≤ 10% din σ 0.05 așteptată și apoi nu se măsoară decât alungirea folosind un tensometru.

Dacă scara pentru înregistrarea diagramei de tracțiune de-a lungul axei de alungire este de 50: 1 sau mai mult, iar de-a lungul axei de sarcină este ≤10MPa pe 1 mm, este permisă o definiție grafică a σ 0.05. Pentru a face acest lucru, un segment este așezat de-a lungul axei alungirilor de la originea coordonatelor O.K= 0,05 l 0/100 și punctul de trecere LA desenați o linie dreaptă paralelă cu secțiunea dreaptă a diagramei (Fig. 2.47). Puncte ordonate e va corespunde sarcinii R 0.05, care determină limita elastică condițională σ 0.05 \u003d P 0,05 / F 0.

Punct de randament. În absența zonei de întindere și randament a dinților pe diagramă, calculați stres de randament condițional - stres la care alungirea reziduală atinge o valoare dată, de obicei 0,2%. În consecință, tensiunea convențională a randamentului este notată cu σ 0,2. După cum puteți vedea, această caracteristică diferă de limita elastică convențională numai în valoarea toleranței. Limită

Randamentul caracterizează stresul la care are loc o tranziție mai completă la deformarea plastică.

Cea mai precisă estimare a valorii σ 0,2 poate fi făcută folosind indicatoare de încordare. Deoarece toleranța de alungire pentru calcularea rezistenței convenționale a randamentului este relativ mare, este adesea determinată grafic din diagrama de tracțiune, dacă aceasta din urmă este scrisă pe o scară suficient de mare (cel puțin 10: 1 de-a lungul axei de deformare). Acest lucru se face în același mod ca la calcularea limitei elastice (a se vedea figura 2.47), numai segmentul O.K = 0,2l 0/100.

Limitele condiționale de proporționalitate, elasticitate și randament caracterizează rezistența materialului la deformații mici. Mărimea lor este ușor diferită de tensiunile adevărate corespunzătoare toleranțelor de deformare corespunzătoare. Semnificația tehnică a acestor limite vine în evaluarea nivelurilor de stres sub care

aceasta sau acea parte poate funcționa fără a fi supusă unei deformări permanente (proporționalitate limită) sau deformare cu o valoare mică admisibilă determinată de condițiile de operare (σ 0.01, σ 0.05, σ 0.2 etc.). Având în vedere că în tehnologia modernă posibilitatea unei schimbări reziduale a dimensiunilor pieselor și structurilor este din ce în ce mai strict limitată, devine clar că este nevoie urgentă de cunoaștere precisă a limitelor proporționalității, elasticității și fluidității, care sunt utilizate pe scară largă în calculele de proiectare.

Sensul fizic al limitei de proporționalitate a oricărui material este atât de evident încât nu necesită discuții speciale. Într-adevăr, σ nu pentru un metal unic și policristal, omogen și aliaj de heterofază este întotdeauna efortul maxim, până la care legea lui Hooke este observată în timpul întinderii și nu se observă nici o deformare macroplastică. Trebuie amintit că înainte de a se atinge σ nu în boabele individuale ale unui eșantion policristalin (cu orientarea lor favorabilă, prezența concentratoarelor de stres), poate începe deformarea plastică, care, însă, nu va duce la o alungire vizibilă a întregului eșantion până când majoritatea boabelor nu sunt acoperite de deformare.

Limita elastică corespunde etapelor inițiale ale macroelongării probei. Pentru un singur cristal orientat favorabil, acesta ar trebui să fie aproape de efortul de forfecare critic. În mod natural, la diferite orientări cristalografice ale unui singur cristal, limita elastică va fi diferită. Într-un policristal suficient de fin, în absența texturii, limita elastică este izotropă, aceeași în toate direcțiile.

Natura stresului de randament condiționat al unui policristal este, în principiu, similară cu natura limitei elastice. Dar tocmai punctul de randament este cea mai comună și importantă caracteristică a rezistenței metalelor și aliajelor la micile deformări plastice. Prin urmare, sensul fizic al punctului de randament și dependența acestuia de diverși factori trebuie analizate mai detaliat.

Se observă o tranziție lină de la deformarea elastică la cea plastică (fără un dinte și o suprafață de randament) atunci când se întinde tensiunea unor astfel de metale și aliaje, în care există un număr suficient de mare de luxații mobile, fixate, în starea inițială (înainte de începerea testului). Stresul necesar pentru debutul deformării plastice a policristalelor acestor materiale, estimat prin efortul condiționat al randamentului, este determinat de forțele de rezistență la mișcarea luxațiilor în boabe, de ușurința de a transfera deformarea prin limitele lor și de mărimea bobului.

Aceiași factori determină valoarea puterea de randament fizicσ t - stres la care eșantionul este deformat sub acțiunea unei sarcini de tracțiune P constant t (vezi Fig. 2.45, suprafața de randament pe curba punctată). Rezistența fizică a randamentului este adesea menționată ca cea mai mică, spre deosebire de puterea de randament superioară, calculată din sarcina corespunzătoare vârfului dinților și (vezi fig. 2.45): σ t.w \u003d P t.v / F 0.

Formarea unui dinte și a unei zone de randament (așa-numitul fenomen de fluiditate ascuțită) arată așa. Tensiunea elastică duce la o creștere lină a rezistenței la deformare până la σ t.w, atunci există o scădere relativ accentuată a tensiunilor până la σ tn și deformarea ulterioară (de obicei cu 0,1-1%) are loc cu o forță externă constantă - se formează o zonă de randament. În timpul alungirii corespunzătoare acestei zone, eșantionul la lungimea de lucru este acoperit cu dungi caracteristice Chernoff - Luders, în care se localizează deformarea. Prin urmare, cantitatea de alungire la punctul de randament (0,1 - 1%) este adesea numită deformare Chernov - Luders.

Fenomenul de fluiditate accentuată este observat în multe materiale metalice importante din punct de vedere tehnic și, prin urmare, are o importanță practică deosebită. De asemenea, este de interes teoretic general din punctul de vedere al înțelegerii naturii etapelor inițiale ale deformării plastice.

În ultimele decenii, s-a arătat că un dinte și un punct de randament pot fi obținute prin întinderea unică și policristalelor de metale și aliaje cu diverse zăbrele și microstructuri. Cel mai adesea, fluiditatea accentuată este înregistrată atunci când se testează metale cu o rețea bcc și aliaje pe baza lor. În mod firesc, importanța practică a fluidității accentuate pentru aceste metale este deosebit de mare, iar majoritatea teoriilor au fost dezvoltate și în raport cu caracteristicile acestor metale. Utilizarea conceptelor de dislocare pentru a explica fluiditatea accentuată a fost una dintre primele și foarte fructuoase aplicații ale teoriei dislocării.

Inițial, formarea unui dinte și a unei zone de randament în metale de cb a fost asociată cu blocarea eficientă a luxațiilor de către impurități. Se știe că, într-o rețea bcc, atomii de impuritate interstițială formează câmpuri de eforturi elastice care nu au simetrie sferică și interacționează cu luxații de toate tipurile, inclusiv luxații pur șurub. Deja la concentrații scăzute [<10 -1 - 10 -2 % (ат.)] примеси (например, азот и углерод в железе) способны блокировать все дислокации, имеющиеся в металле до деформации. Тогда, по Коттреллу, для начала движения дислокаций и для начала пластического течения необходимо приложить напряжение, гораздо большее, чем это требуется для перемещения дислокаций, свободных от примесных атмосфер. Следовательно, вплоть до момента достижения верхнего предела текучести заблокированные дислокации не могут начать двигаться, и деформация идет упруго. После достижения σ тв по крайней мере часть этих дислокаций (расположенных в плоскости действия максимальных касательных напряжений) отрывается от своих атмосфер и начинает перемещаться, производя пластическую деформацию. Последующий спад напряжений - образование зуба текучести - происходит потому, что свободные от примесных атмосфер и более подвижные дислокации могут скользить некоторое время под действием меньших напряжений σ тн пока их торможение не вызовет начала обычного деформационного упрочнения.

Rezultatele următoarelor experimente simple confirmă corectitudinea teoriei lui Cottrell. Dacă deformați o probă de fier, de exemplu, la un punct ȘI (Fig. 2.48), descărcați-l și întindeți-l imediat din nou, atunci dintele și zona de randament nu vor apărea, deoarece după întinderea prealabilă în noua stare inițială, eșantionul conținea multe luxații mobile fără atmosfera de impuritate. Dacă acum după descărcare din punct ȘI păstrați eșantionul la temperatura camerei sau ușor ridicat, adică Permiteți timp pentru condensarea impurităților pe luxații, apoi cu o nouă tensiune, un dinte și o zonă de randament vor apărea din nou pe diagramă.

Astfel, teoria lui Cottrell conectează fluiditatea accentuată cu îmbătrânirea tulpinilor - fixarea luxațiilor prin impurități.

Presupunerea lui Cottrell că, după deblocare, deformarea plastică, cel puțin la început, este realizată prin alunecarea acestor luxații „vechi”, dar acum eliberate de impurități, s-a dovedit a nu fi universală. Pentru o serie de materiale, s-a stabilit că luxațiile inițiale pot fi fixate atât de ferm încât nu pot fi deblocate, iar deformarea plastică la punctul de randament se datorează mișcării luxațiilor nou formate. În plus, formarea unui dinte și a unei zone de randament este observată în cristale fără dislocare - „biciuri”. În consecință, teoria lui Cottrell descrie doar un caz particular, deși important, al manifestării unei fluide accese.

Baza teoriei moderne a fluidității numelui, care nu poate fi încă considerată definitiv stabilită, este aceeași poziție propusă de Cottrell: dintele și zona de randament sunt cauzate de o creștere accentuată a numărului de luxații mobile la începutul fluxului de plastic. Aceasta înseamnă că, pentru aspectul lor, trebuie îndeplinite două condiții: 1) numărul de luxații libere din eșantionul inițial trebuie să fie foarte mic și 2) trebuie să poată crește rapid cu unul sau alt mecanism chiar la începutul deformării plastice.

Lipsa luxațiilor mobile din eșantionul inițial poate fi asociată cu perfecțiunea ridicată a substructurii sale (de exemplu, în vânturi) sau cu fixarea majorității luxațiilor existente. Potrivit Cottrell, o astfel de ancorare se poate realiza prin formarea atmosferelor de impuritate. Alte metode de fixare sunt posibile, de exemplu, prin particule din a doua fază.

Numărul de luxații mobile poate crește brusc:

1) Prin deblocarea luxațiilor fixate anterior (separarea de atmosferele de impuritate, ocolirea particulelor prin alunecare transversală etc.);

2) Prin formarea de noi luxații;

3) Prin reproducerea lor ca urmare a interacțiunii.

În policristale, punctul de randament depinde puternic de mărimea bobului. Limitele cerealelor servesc ca bariere eficiente pentru deplasarea luxațiilor. Cu cât bobul este mai fin, cu atât aceste bariere sunt mai des întâlnite pe calea dislocărilor de alunecare și sunt necesare solicitări mai mari pentru continuarea deformării plastice deja în stadiile inițiale. Ca urmare, pe măsură ce bobul este rafinat, tensiunea de randament crește. Numeroase experimente au demonstrat că rezistența la randament mai mică

σ tn \u003d σ i + K y d -½, (2.15)

unde σ i și K y -constante de material la o anumită temperatură de încercare și viteză de deformare; d - mărimea bobului (sau subgraină pentru structura poligonată).

Formula 2.15, numită după primii săi autori ecuația Petch - Hall, este universală și descrie bine efectul mărimii cerealelor nu numai asupra așa-numitului σ, ci și asupra stresului de randament condiționat și, în general, a oricărui stres din regiunea deformării uniforme.

Interpretarea fizică a ecuației empirice (2.15) se bazează pe ideile deja luate în considerare despre natura fluidității accentuate. Constanța σ i este considerată ca stresul necesar pentru a muta dislocările în interiorul bobului și termenul K y d -½- ca tensiune necesară pentru activarea surselor de dislocare în boabele adiacente.

Valoarea σ i depinde de forța Peierls - Nabarro și de obstacolele pentru alunecarea luxațiilor (alte luxații, atomi străini, particule din a doua fază etc.). Astfel, σ i - „stresul de frecare” - compensează forțele pe care trebuie să le depășească luxațiile în timpul deplasării lor în interiorul bobului. Pentru a determina experimental σ i, puteți utiliza diagrama tensiunii primare: valoarea lui σ i corespunde punctului de intersecție a curbei de tensiune extrapolată la regiunea deformațiilor mici din spatele zonei de randament cu secțiunea dreaptă a acestei curbe (Fig. 2.49, și). Această metodă pentru estimarea σ i se bazează pe ideea că site-ul ius diagramele de tracțiune sunt rezultatul proprietăților policristaline ale probei întinse; dacă ar fi un singur cristal, atunci fluxul de plastic ar începe la punctul respectiv eu .

Figura 2.49. Determinarea tensiunii de curgere σ i din diagrama de tensiune (a) și dependența tensiunii de randament mai scăzută de mărimea bobului (b).

A doua metodă pentru determinarea σ i este extrapolarea dreptei σ tn - d -½la valoare d -½ \u003d0 (vezi fig. 2.49, b). Aici se presupune direct că σ i este tensiunea de randament a unui singur cristal cu aceeași structură intragranulară ca și policristalele.

Parametru K y caracterizează panta dreptei σ t - d - ½. Potrivit lui Cottrell,

K y = σ d (2l) ½,

unde σ dstresul necesar pentru deblocarea luxațiilor într-un bob vecin (de exemplu, separarea de o atmosferă de impuritate sau de o graniță); l este distanța de la granița la cea mai apropiată sursă de dislocare.

Prin urmare, K ydetermină dificultatea de a transfera deformarea de la cereale la cereale.

Efectul fluier depinde de temperatura testului. Modificarea acestuia afectează atât înălțimea dintelui cu randament, cât și lungimea platformei și, cel mai important, valoarea stresului de randament mai mic (fizic). Pe măsură ce temperatura testului crește, înălțimea dintelui și lungimea plăcii de randament scad de obicei. Acest efect, în special, se manifestă în întinderea metalelor CC. Excepțiile sunt aliajele și intervalele de temperatură în care încălzirea duce la blocarea crescută a luxațiilor sau la împiedicarea generarii acestora (de exemplu, în timpul îmbătrânirii sau comandării).

Stresul de randament mai mic scade în special brusc la temperaturi când gradul de blocare a luxațiilor se schimbă semnificativ. În metalele cc, de exemplu, se observă o dependență accentuată a temperaturii de σ t sub 0,2 T pl, care este exact ceea ce determină tendința lor de fractură fragilă la temperaturi scăzute (vezi Secțiunea 2.4). Inevitabilitatea dependenței de temperatură de σ tn rezultă din semnificația fizică a componentelor sale. Într-adevăr, σ i ar trebui să depindă de temperatură, deoarece tensiunile necesare pentru a depăși forțele de frecare scad odată cu creșterea temperaturii datorită facilitării ocolirii barierelor prin alunecare transversală și urcare. Gradul de blocare a luxațiilor, care determină valoarea K yși, prin urmare, termenul K y d -½în formula (2. 15), ar trebui să scadă și odată cu încălzirea. De exemplu, în metale de cb, acest lucru se datorează pătrunderii atmosferelor de impuritate deja la temperaturi scăzute datorită mobilității de difuzie ridicată a impurităților interstițiale.

Stresul obișnuit al randamentului este de obicei mai puțin dependent de temperatură, deși, în mod natural, scade și atunci când metalele pure și aliajele sunt încălzite, în care transformările de fază nu au loc în timpul testării. Dacă au loc astfel de transformări (în special îmbătrânirea), atunci natura schimbării tensiunii de randament odată cu creșterea temperaturii devine ambiguă. În funcție de schimbările din structură, atât declinul, cât și creșterea și aici este posibilă o dependență complexă de temperatură. De exemplu, o creștere a temperaturii de întindere a unui aliaj pre-stins - o soluție solidă suprasaturată duce mai întâi la o creștere a tensiunii de randament până la o valoare maximă corespunzătoare celei mai mari cantități de precipitate coerente dispersate ale produselor de descompunere a unei soluții solide care apare în timpul testării și cu o creștere suplimentară a temperaturii σ 0,2 va scădea din cauza pierderii coerenței particulelor cu matricea și coagularea acestora.

Forța limită. După trecerea punctului s în diagrama de eforturi (vezi Fig. 2.45), eșantionul suferă o deformare plastică severă, care a fost considerată anterior în detaliu. Până la punctul „b” partea de lucru a eșantionului își păstrează forma inițială. Alungirea este aici distribuită uniform pe lungimea calculată. La punctul „la ” această macro-uniformitate a deformării plastice este încălcată. În unele părți ale eșantionului, de obicei în apropierea concentratorului de stres, care era deja în starea inițială sau format sub tensiune (cel mai adesea la mijlocul lungimii calculate), deformarea începe să se localizeze. Corespunde cu o îngustare locală a secțiunii transversale a eșantionului - formarea unui gât.

Posibilitatea unei deformări uniforme semnificative și a „tragerii înapoi” în momentul începerii gâtului în materiale plastice se datorează întăririi eforturilor. Dacă nu ar fi acolo, gâtul ar începe să se formeze imediat după atingerea punctului de randament. În stadiul deformării uniforme, creșterea tensiunii de curgere datorată întăririi efortului este compensată în totalitate prin alungirea și îngustarea părții calculate a probei. Când creșterea stresului din cauza scăderii secțiunii transversale devine mai mare decât creșterea stresului din cauza întăririi eforturilor, uniformitatea deformării este perturbată și se formează un gât.

Gâtul se dezvoltă din punctul „la” până la distrugerea la punctul respectiv k (vezi Fig. 2.45), în același timp scade forța care acționează asupra eșantionului. La sarcină maximă ( P c, Fig. 2.44, 2.45) pe diagrama tensiunii primare, calculați rezistență temporară(adesea numit puterea supremăsau puterea finală condiționată)

σ in \u003d P b / F 0 .

Pentru materialele care se prăbușesc cu gâtul, σ in este stresul condiționat care caracterizează rezistența la deformare uniformă maximă.

Rezistența finală a acestor materiale nu determină σ in. Acest lucru se datorează a două motive. În primul rând, σ este mult mai puțin decât stresul adevărat S în, acționând în eșantion în momentul atingerii punctului "b" . Până în acest moment, alungirea relativă a ajuns deja la 10-30%, suprafața secțiunii transversale a eșantionului F în „F 0.prin urmare

S în \u003d P în / F în > σ in \u003d P în / F 0.

Dar așa-numita adevărată rezistență la tracțiune S c, de asemenea, nu poate servi ca o caracteristică a rezistenței finale, deoarece dincolo de punctul „c” din diagrama de tracțiune (a se vedea Fig. 2.45), adevărata rezistență la deformare continuă să crească, deși forța scade. Cert este că acest efort pe site în k se concentrează pe secțiunea minimă a eșantionului în gât, iar zona sa scade mai repede decât forța.

Figura 2.50 - Diagrama tensiunilor adevărate de tracțiune

Dacă reconstruim diagrama de întindere primară în coordonate S-esau S-Ψ (Fig. 2.50), se dovedește că Screște continuu cu deformarea până la momentul distrugerii. Curba din Fig. 2,50. permite analiza riguroasă a proprietăților de întărire a forței și rezistență la tracțiune. Diagrama de eforturi adevărate (a se vedea figura 2.50) pentru materialele cu gât are o serie de proprietăți interesante. În particular, continuarea secțiunii drepte a diagramei dincolo de punctul „c” până la intersecția cu axa de efort face posibilă estimarea aproximativă a valorii σ in și extrapolarea secțiunii drepte la punctul c corespunzător lui Ψ \u003d 1 (100%) dă S c= 2S în.

Diagrama din fig. 2,50 diferă calitativ de curbele de întărire a tensiunii considerate anterior, deoarece în analiza acesteia din urmă am discutat doar stadiul deformării uniforme, la care se păstrează modelul de tensiune uniaxial, adică. diagrame analizate anterior a tensiunilor reale corespunzătoare curbelor de tip II.

În fig. 2.50 se vede că S în și cu atât mai mult cu cât σ in este mult mai puțin adevărată rezistență la rupere (S k \u003d P k / F k) definit ca raportul forței în momentul eșecului față de aria maximă a secțiunii transversale a eșantionului în punctul de rupere F k ... S-ar părea că valoarea S k este cea mai bună caracteristică a rezistenței finale a materialului. Dar este și condiționat. Calcul S kpresupune că în momentul fracturii, o schemă de tensiune uniaxială funcționează la nivelul gâtului, deși există, de fapt, o stare de tensiune volumetrică, care nu poate fi caracterizată printr-o singură tensiune normală (motiv pentru care deformarea concentrată nu este considerată în teoriile întăririi tensiunii sub tensiune uniaxială). De fapt, S k determină doar o anumită tensiune longitudinală medie în momentul eșecului.

Sensul și semnificația rezistenței temporare, precum și S in si S k se schimbă semnificativ la trecerea de la diagrama de tensiune considerată (vezi Fig. 2.44, III) la primele două (vezi fig. 2.44, I, II). În lipsa unei deformări plastice (vezi Fig. 2.44, eu) σ în ≈ S la ≈ S k ... În acest caz, sarcina maximă înainte de distrugere P c definește așa-numita rezistență reală la coji sau rezistența fragilă a materialului. Aici σ in nu mai este o condiționalitate, ci o caracteristică care are un anumit sens fizic, determinată de natura materialului și de condițiile fracturii fragile.

Pentru materiale plastice relativ scăzute, dând curba de tracțiune prezentată în Fig. 2,44, II, σ in este stresul condiționat în momentul eșecului. Aici S în \u003d S k și mai degrabă caracterizează strict rezistența finală a materialului, deoarece proba este deformată uniform în condiții de tensiune uniaxială până la rupere. Diferența dintre valorile absolute ale σ în și S depinde de alungirea înainte de eșec, nu există o relație directă proporțională între ei.

Astfel, în funcție de tipul și chiar caracteristicile cantitative ale diagramelor de tracțiune de un tip, sensul fizic al σ în, S in si S k se poate schimba semnificativ, și uneori chiar fundamental. Toate aceste solicitări sunt adesea menționate la categoria caracteristicilor de rezistență sau la rezistență la fractură, deși într-un număr de cazuri importante σ în și S c determină de fapt rezistența la deformarea plastică semnificativă și nu la fractură. Prin urmare, atunci când se compară σ în, S in si S k din diferite metale și aliaje, trebuie să se țină cont întotdeauna de sensul specific al acestor proprietăți pentru fiecare material, în funcție de tipul diagramei de tracțiune.

- este tensiunea la tracțiune la care începe deformarea plastică ireversibilă a armăturii în condiții de încărcare pe termen scurt, în MPa, N / mm2. [Dicționar terminologic pentru beton și beton armat. FSUE „Centrul de cercetare„ Construcție ”NIIZhB lor. A. A ... Enciclopedia termenilor, definițiilor și explicațiilor materialelor de construcție

limita elastica - Caracteristica proprietăților de deformare ale materialelor elastice, exprimată prin efortul cel mai ridicat, la care apar deformări reziduale, ale căror valori nu le depășesc pe cele permise de specificațiile tehnice [Glosar de terminologie ... Ghidul traducătorului tehnic

LIMITĂ ELASTICĂ - (limită elastică) cea mai mare valoare de stres la care corpul nu primește încă deformări permanente. În practică, stresul este luat ca limită elastică la care deformarea reziduală după îndepărtarea sarcinii nu depășește o anumită ... ... Dicționar marin

Limită elastică - Limită elastică Limită elastică. Stresul maxim pe care îl poate suporta un material fără ca deformarea plastică să rămână după ameliorarea completă a stresului. Materialul depășește limita elastică atunci când sarcina este suficientă pentru a provoca ... ... Dicționar de termeni metalurgici

limita elastica - tamprumo riba statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. limita elastica; limita de elasticitate vok. Elastizitätsgrenze, f rus. limita elastica, m pranc. élasticité limite, f; limite d’élasticité, f; limite élastique, f ... Fizikos terminų žodynas

limita elastica - stres condiționat, corespunzător aspectului după descărcarea unei ușoare deformări permanente, de obicei egal cu 0,05%. A se vedea, de asemenea: Forța randamentului fizic ... Dicționar enciclopedic al metalurgiei

LIMITĂ ELASTICĂ - caracteristicile mecanice ale materialelor: stres, la care deformările reziduale ating pentru prima dată o anumită valoare, caracterizată prin definiție. toleranță stabilită prin tehnic. condiții (de exemplu, 0,001; 0,005; 0,03%), notate cu bu. P. la. limite ... ... Mare dicționar politehnic enciclopedic

LIMITĂ ELASTICĂ - caracteristică proprietăților de deformare ale materialelor elastice, exprimate prin efortul cel mai ridicat, la care apar deformări reziduale, ale căror valori nu depășesc limitele permise de condițiile tehnice (bulgară; Български) ... Dicționar construcții

LIMITĂ ELASTICĂ - stres la care deformările permanente pentru prima dată ating o anumită valoare mică, caracterizată printr-o anumită toleranță stabilită de condiții tehnice (de exemplu, 0,001; 0,003; 0,005; 0,03%) ... Dicționar de hidrogeologie și geologie inginerească

LIMITĂ ELASTICĂ - stres condiționat corespunzător aspectului după descărcarea unei ușoare deformări permanente, de obicei egală cu 0,05% ... Dicționar metalurgic

Cărți

  • Metoda optică pentru investigarea tensiunilor. , Cocker E. .. Cartea lui Cocker și Fileon „Metoda de investigare a stresului” este de mare interes științific și practic. Autorii acestei cărți, specialiști de seamă în domeniul teoriei elasticității și ...

Formulele derivate în § 2.13 sunt valabile numai atunci când tensiunile din material cauzate de forța critică nu depășesc limita de proporționalitate, adică. când rezultă din faptul că derivarea formulelor se bazează pe ecuația diferențială a unei linii elastice, care poate fi utilizată numai în limitele aplicabilității legii lui Hooke.

Substituim în condiția de ocupare valoarea ocr conform formulei (13.13):

Din această ecuație

(14.13)

Partea din dreapta a expresiei (14.13) este cea mai mică valoare a flexibilității tijei, la care formula Euler este încă aplicabilă - aceasta este așa-numita flexibilitate de limitare:

Flexibilitatea finală depinde doar de proprietățile fizice și mecanice ale materialului tijei - modulul său de elasticitate și limita de proporționalitate.

Starea (14.13) pentru aplicabilitatea formulelor lui Euler, luând în considerare expresia (15.13), poate fi reprezentată sub forma

Deci, formula lui Euler pentru determinarea forței critice a unei bare comprimate este aplicabilă cu condiția ca flexibilitatea sa să fie mai mare decât cea limitantă.

Iată valorile pentru diferite materiale.

Pentru oțel și, prin urmare

Pentru lemn pentru fontă Pentru oțelul cu o valoare crescută, flexibilitatea de limitare scade prin expresie (15.13). În special, pentru unele grade de oțel aliat.

Atunci când flexibilitatea tijei este mai mică decât cea limitantă, stresul critic, dacă este determinat de formula Euler, este obținut peste limita de proporționalitate cpc. Deci, de exemplu, cu flexibilitatea unei tije de oțel (din oțel) conform formulei (13.13)

acestea. valoarea este semnificativ mai mare decât nu numai limita de proporționalitate, ci și punctul de randament și puterea finală (puterea finală).

Forțele critice reale și tensiunile critice pentru tije, a căror flexibilitate este sub limita, sunt semnificativ mai mici decât valorile determinate de formula Euler. Pentru astfel de tije, eforturile critice sunt determinate folosind formule empirice.

Profesorul Institutului de Ingineri de Căi Ferate din Sankt Petersburg, S.S. Yasinsky a propus o formulă empirică pentru eforturile critice pentru tije cu flexibilitate I, mai puțin decât limitarea

(17.13)

unde a și b sunt coeficienți determinați experimental care depind de proprietățile materialului. De exemplu, pentru oțel

Formula (17.13) este aplicabilă pentru tije din oțel ușor cu flexibilitate. Cu flexibilitate, tensiunea este considerată a fi aproximativ constantă și egală cu puterea de randament.

Metalele se caracterizează prin ductilitate ridicată, căldură și conductivitate electrică. Au un luciu metalic caracteristic.

Aproximativ 80 de elemente ale D.I. Mendeleev. Pentru metale, precum și pentru aliajele metalice, în special aliajele structurale, proprietățile mecanice au o importanță deosebită, dintre care principalele sunt rezistența, ductilitatea, duritatea și rezistența la impact.

Sub acțiunea unei sarcini externe, tensiunea și deformarea apar într-un solid. în raport cu aria secțiunii transversale originale a eșantionului.

Deformare -aceasta este o modificare a formei și dimensiunii unui solid sub acțiunea forțelor externe sau ca urmare a proceselor fizice care apar în corp în timpul transformărilor de fază, contracției etc. Deformarea poate fi elastic(dispare după îndepărtarea încărcăturii) și plastic(rămâne după descărcare). Odată cu încărcarea din ce în ce mai mare, deformarea elastică, de regulă, se transformă în plastic, apoi proba este distrusă.

În funcție de metoda de aplicare a sarcinii, metodele de testare a proprietăților mecanice ale metalelor, aliajelor și a altor materiale sunt împărțite în cele statice, dinamice și alternative.

Putere -capacitatea metalelor de a rezista la deformare sau distrugerea sarcinilor statice, dinamice sau alternative. Rezistența metalelor sub sarcini statice este testată în tensiune, compresie, îndoire și torsiune. Testarea la tracțiune este obligatorie. Forța sub sarcini dinamice este estimată prin rezistența specifică la impact și sub sarcini alternative - prin rezistența la oboseală.

Pentru a determina rezistența, elasticitatea și ductilitatea, metalele sub formă de probe rotunde sau plate sunt testate pentru tensiunea statică. Testele sunt efectuate pe mașini de încercare la tracțiune. În urma testelor, se obține o diagramă de tracțiune (Fig.3.1) . Abscisa acestei diagrame este valorile de deformare, iar ordonate sunt valorile de tensiune aplicate probei.

Din grafic se poate observa că, oricât de puțin este stresul aplicat, provoacă deformare, iar deformările inițiale sunt întotdeauna elastice, iar magnitudinea lor este în proporție directă cu stresul. Pe curba prezentată în diagrama (Fig. 3.1), deformarea elastică este caracterizată de linie OA și continuarea acesteia.

Fig. 3.1. Curba de deformare

Deasupra punctului ȘI proporționalitatea dintre stres și deformare este încălcată. Stresul provoacă nu numai deformare plastică elastică, ci și reziduală. Valoarea sa este egală cu segmentul orizontal de la linia punctată la curba solidă.

În timpul deformării elastice sub acțiunea unei forțe externe, se modifică distanța dintre atomi în rețeaua de cristal. Îndepărtarea sarcinii elimină cauza care a determinat modificarea distanței interatomice, atomii revin la locurile lor inițiale și deformarea dispare.

Deformarea plastică este un proces complet diferit, mult mai complex. În timpul deformării plastice, o parte a cristalului se mișcă în raport cu cealaltă. Dacă sarcina este îndepărtată, atunci partea mișcată a cristalului nu va reveni la locul său vechi; deformarea va persista. Aceste schimbări sunt detectate prin examen microstructural. În plus, deformarea plastică este însoțită de zdrobirea blocurilor de mozaic din interiorul boabelor, iar la grade semnificative de deformare, există, de asemenea, o schimbare vizibilă a formei boabelor și a locației lor în spațiu, cu goluri (pori) care apar între boabe (uneori în interiorul boabelor).

Dependență trimisă OAV (vezi Fig. 3.1) între tensiunea aplicată extern ( σ ) și deformarea relativă cauzată de aceasta ( ε ) caracterizează proprietățile mecanice ale metalelor.

Panta dreaptă OAspectacole duritatea metalelor, sau o caracteristică a modului în care o sarcină aplicată din exterior modifică distanțele interatomice, care în prima aproximare caracterizează forțele atracției interatomice;

Tangent al unghiului de înclinare al unei linii drepte OA proporțional cu modulul de elasticitate (E), care este egal numeric cu coeficientul de divizare a tensiunii la deformarea elastică relativă:

Tensiune, care se numește limita de proporționalitate ( σ pts) corespunde momentului apariției deformării plastice. Cu cât este mai precisă metoda de măsurare a efortului, cu atât punctul este mai mic ȘI;

În măsurători tehnice, o caracteristică numită punct de randament (σ 0,2). Acesta este stresul care provoacă o deformare permanentă egală cu 0,2% din lungimea sau alte dimensiuni ale eșantionului, produsului;

Tensiune maximă ( σ c) corespunde tensiunii maxime realizate în timpul întinderii și se numește rezistență temporară sau puterea supremă .

O altă caracteristică materială este cantitatea de deformare plastică care preced fractura și este definită ca o modificare relativă a lungimii (sau secțiune transversală) - așa-numita extensie relativă (δ ) sau îngustarea relativă (ψ ), caracterizează plasticitatea metalului. Zona sub curbă OAV proporțional cu munca care trebuie cheltuită pentru distrugerea metalului. Acest indicator, determinat în diverse moduri (în principal prin lovirea unui eșantion incizat), caracterizează viscozitate metal.

Când eșantionul este întins până la eșec, dependențele dintre forța aplicată și alungirea eșantionului sunt înregistrate grafic (Fig. 3.2), ca urmare a obținerii așa-numitelor diagrame de tulpini.

Fig. 3.2. Forța (stresul) - diagrama de alungire

Deformarea epruvetei sub încărcarea aliajului este mai întâi macroelastică, apoi treptat și în diferite boabe sub sarcină inegală se transformă în deformare plastică, care apare prin forfecare conform mecanismului de dislocare. Acumularea de luxații ca urmare a deformării duce la întărirea metalului, dar la densitatea lor semnificativă, mai ales în zone individuale, apar focare de distrugere, care duc la final la distrugerea completă a probei în ansamblu.

Rezistența la tracțiune este evaluată prin următoarele caracteristici:

1) rezistența la tracțiune;

2) limita de proporționalitate;

3) punctul de randament;

4) limită elastică;

5) modulul de elasticitate;

6) putere de randament;

7) alungire relativă;

8) alungire relativă uniformă;

9) îngustarea relativă după ruptură.

Rezistență la tracțiune (rezistență la tracțiune sau rezistență la tracțiune finală) σ in, Este tensiunea corespunzătoare celei mai mari sarcini P Bcare preced distrugerea eșantionului:

σ in \u003d P in / F 0,

Această caracteristică este obligatorie pentru metale.

Limita proportionala (σ pc) Este tensiunea condiționată R pts, la care începe o abatere de la relația proporțională între deformare și sarcină. Este egal cu:

σ pts \u003d P pts / F 0.

Valorile σ pts este măsurat în kgf / mm2 sau în MPa .

Punct de randament (σ t) este tensiunea ( R t) la care eșantionul se deformează (curge) fără o creștere notabilă a sarcinii. Calculat după formula:

σ t \u003d R t / F 0 .

Limită elastică (σ 0,05) - efort la care alungirea reziduală atinge 0,05% din lungimea secțiunii părții de lucru a eșantionului, egală cu baza tensometrului. Limită elastică σ 0.05 este calculat după formula:

σ 0,05 \u003d P 0,05 / F 0 .

Modul elastic (E) – raportul dintre creșterea tensiunii și creșterea corespunzătoare de alungire din deformarea elastică. Este egal cu:

E \u003d Pl 0 / l av F 0 ,

unde ΔР - creșterea sarcinii; l 0 - lungimea inițială calculată a eșantionului; sunt miercuri- creșterea medie a alungirii; F 0 – zona de secțiune transversală inițială.

Punct de randament (condiţional) - tensiunea la care alungirea reziduală atinge 0,2% din lungimea secțiunii de probă pe partea sa de lucru, a cărei alungire este luată în considerare la determinarea caracteristicii specificate.


Calculat după formula:

σ 0,2 \u003d P 0,2 / F 0 .

Stresul de randament condiționat este determinat numai dacă nu există o zonă de randament în diagrama de tracțiune.

Extensie relativă (dupa pauza) - una dintre caracteristicile plasticității materialelor, egală cu raportul de creștere a lungimii calculate a eșantionului după fractură ( sunt) la lungimea inițială calculată ( l 0) în procente:

Alungirea relativă uniformă (δ p) - raportul dintre creșterea lungimii secțiunilor din partea de lucru a eșantionului după ruptura și lungimea anterioară testului, exprimat în procente.

Constricție relativă după ruptură (ψ ), precum și alungirea relativă - o caracteristică a plasticității materialului. Definit ca raportul diferenței F 0 și minim ( F la) aria secțiunii transversale a eșantionului după fractură la zona de secțiune transversală inițială ( F 0), exprimat în procente:

Elasticitate – proprietatea metalelor de a-și restabili forma anterioară după îndepărtarea forțelor externe provocând deformarea. Elasticitatea este opusul plasticității.

Foarte des, pentru a determina puterea, folosesc un produs (probă) simplu, nedistructiv, o metodă simplificată - măsurarea durității.

Sub duritate material înseamnă rezistența la pătrunderea unui corp străin în el, adică, de fapt, duritatea caracterizează și rezistența la deformare. Există multe metode pentru determinarea durității. Cel mai frecvent este metoda Brinell (Fig. 3.3, a), când corpul de testare se află sub acțiunea forței R o bilă cu diametrul D... Numărul de duritate Brinell (HB) este sarcina ( R) împărțit în funcție de suprafața sferică a amprentei (diametru) d).

Fig. 3.3. Test de duritate:

a - conform lui Brinell; b - conform Rockwell; c - potrivit lui Vickers

La măsurarea durității metoda Vickers (Fig. 3.3, b) piramida de diamant este presată în interior. Prin măsurarea diagonalei tipăririi ( d), evaluați duritatea (HV) a materialului.

La măsurarea durității metoda Rockwell (Fig. 3.3, c) un con de diamant (uneori o bilă mică de oțel) servește drept indenter. Numărul de duritate este inversul adâncimii de indentare ( h). Există trei scale: A, B, C (tabelul 3.1).

Metodele Brinell și Rockwell B sunt utilizate pentru materiale moi, iar metoda Rockwell C se folosește pentru materiale dure, iar metoda Rockwell A și metoda Vickers sunt utilizate pentru straturi subțiri (foi). Metodele descrise de măsurare a durității caracterizează duritatea medie a aliajului. Pentru a determina duritatea componentelor structurale individuale ale aliajului, este necesară localizarea bruscă a deformării, apăsarea piramidei de diamant într-un anumit loc găsit pe secțiunea subțire la o mărire de 100 - 400 de ori sub o sarcină foarte mică (de la 1 la 100 gf), urmată de măsurare sub microscopul diagonalei amprentei ... Caracteristica rezultată ( H) se numește microduritatii și caracterizează duritatea unei anumite componente structurale.

Tabelul 3.1 Condițiile de testare la măsurarea durității prin metoda Rockwell

Condiții de test

Simbolul t

fidelitate

R \u003d 150 kgf

Când este testat cu un con de diamant și sarcină R \u003d 60 kgf

Indentare și încărcare a bilelor de oțel R \u003d 100 kgf

Valoarea HB este măsurată în kgf / mm 2 (în acest caz, unitățile nu sunt adesea indicate) sau în SI - în MPa (1 kgf / mm 2 \u003d 10 MPa).

Viscozitate – capacitatea metalelor de a rezista sarcinilor de șoc. Viscozitatea este opusă fragilității. Multe părți din procesul de muncă experimentează nu numai sarcini statice, dar sunt, de asemenea, supuse încărcărilor (dinamice). De exemplu, astfel de sarcini sunt experimentate de roțile locomotivelor și trăsurile la îmbinările șinei.

Principalul tip de testare dinamică este încărcarea de impact a specimenelor mușcate în condiții de îndoire. Încărcarea dinamică prin impact se efectuează pe dispozitivele de impact cu pendul (Fig. 3.4), precum și prin scăderea greutății. În acest caz, munca este depusă pentru deformarea și distrugerea eșantionului.

De obicei, în aceste teste, se determină munca specifică cheltuită pentru deformarea și distrugerea eșantionului. Se calculează după formula:

KS \u003dK/ S 0 ,

unde KS - munca specifica; LA - lucrare completă de deformare și distrugere a probei, J; S 0 - secțiunea transversală a eșantionului la crestătură, m 2 sau cm2.

Fig. 3.4. Încercări de impact asupra pendulului

Lățimea tuturor tipurilor de epruvete este măsurată înainte de testare. Înălțimile epruvetelor U-și V sunt măsurate înainte de testare, iar specimenele T-notched după testare. În consecință, activitatea specifică de deformare a fracturii este desemnată KCU, KCV și KST.

Fragilitate metalele la temperaturi scăzute sunt numite frig . În acest caz, valoarea rezistenței la impact este semnificativ mai mică decât la temperatura camerei.

O altă caracteristică a proprietăților mecanice ale materialelor este rezistență la oboseală. Unele părți (arbori, tije de legătură, arcuri, arcuri, șine etc.) în timpul funcționării experimentează sarcini care variază ca mărime sau simultan în mărime și direcție (semn). Sub influența unor astfel de încărcări alternative (vibrații), metalul pare să se obosească, puterea sa scade și partea distrusă. Acest fenomen se numește obosealămetal, iar fracturile rezultate - oboseală. Pentru astfel de detalii, trebuie să știți limita de rezistență, acestea. valoarea stresului cel mai ridicat pe care metalul îl poate suporta fără distrugere pentru un număr dat de schimbări de sarcină (cicluri) ( N).

Rezistenta la uzura -rezistența la uzură a metalelor datorită proceselor de frecare. Aceasta este o caracteristică importantă, de exemplu, pentru materialele de contact și, în special, pentru cablurile aeriene și elementele de colecție ale pantofului vehiculelor electrificate. Uzura constă în separarea particulelor individuale de suprafața de frecare și este determinată de o modificare a dimensiunilor sau masei geometrice a piesei.

Rezistența la oboseală și rezistența la uzură oferă cea mai completă imagine a durabilității pieselor din structuri, iar duritatea caracterizează fiabilitatea acestor părți.

 

Ar putea fi util să citiți: