Ceea ce se numește limita proporționalității. Indicatori ai stării elastice și plastice a metalelor. Limite de proporționalitate, elasticitate și fluiditate. Influența iradierii radioactive asupra modificării proprietăților mecanice

LIMITĂ DE PROPORȚIONALITATE

mecanic caracteristicile materialelor: efort, la care abaterea de la relația liniară dintre tensiuni și deformații atinge o anumită def. set de valori tehnice. condiții (de exemplu, o creștere a tangentei unghiului, imagini, tangentă la curba deformarii cu axa tensiunii, cu 10, 25, 50% din valoarea sa inițială). Desemnat b pch. P. p. limitează aria justiției Cârligul legii. Cu practic calcule de rezistență P. p. se ia egal cu puterea de curgere. Vezi fig.

La articolele Limită de proporționalitate, Rezistență la tracțiune, Limită de curgere, Limită de elasticitate. Diagrama tensiunilor condiționate obținute prin întinderea unei probe de metal ductil: b - efort; e - alungirea relativă; b pc - limita de proporționalitate; (Tu - limită elastică; (Tm - limită de curgere; O, - rezistență la tracțiune (rezistență la tracțiune)


Marele dicționar politehnic enciclopedic. 2004 .

Vezi care este „LIMITA DE PROPORȚIONALITATE” în ​​alte dicționare:

    limita proportionala - – caracteristica mecanica materiale: tensiunea la care abaterea de la relația liniară dintre efort și deformare atinge o anumită valoare, stabilită de specificații. Limita proporționalității... Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție

    Cea mai mare efort până la care legea proporționalității dintre efort și deformare este respectată sub o sarcină variabilă. Samoilov K.I. Vocabular marin. M. L .: Editura Navală de Stat a NKVMF a URSS, 1941 ... Dicționar marin

    limita de proporționalitate- Solicitare mecanică, sub încărcare la care deformaţiile cresc proporţional cu tensiunile (este îndeplinită legea lui Hooke). Unitate de măsură Pa [Sistem de testare nedistructivă. Tipuri (metode) și tehnologie de testare nedistructivă. Condiții și ...... Manualul Traducătorului Tehnic

    Limită proporțională Limită proporțională. Tensiunea maximă dintr-un metal la care nu este încălcată relația direct proporțională dintre efort și deformare. Vezi și legea lui Hooke Legea lui Hooke și limită elastică Limită elastică.… … Glosar de termeni metalurgici

    limita de proporționalitate- efort condiționat corespunzătoare punctului de tranziție de la secțiunea liniară a curbei „efort-deformare” la cea curbilinie (de la deformarea elastică la cea plastică). Vezi și: Limita de curgere fizică... Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie

    - () valoarea maximă a tensiunii la care legea lui Hooke este încă îndeplinită, adică deformarea corpului este direct proporțională cu sarcina (forța) aplicată. De remarcat că în multe materiale, încărcarea până la limita elastică determină ...... Wikipedia

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

    LIMITĂ DE PROPORȚIONALITATE- solicitarea condiționată corespunzătoare punctului de tranziție de la secțiunea liniară a curbei „tension-deformare” la cea curbilinie (de la deformarea elastică la deformarea plastică) ... Dicţionar metalurgic

    Limita de proporționalitate s puncte- Efort la care abaterea de la relația liniară dintre forță și alungire atinge o astfel de valoare încât tangenta unghiului de înclinare format de tangenta la curba „forță de alungire” în punctul Rpc cu axa forței crește cu 50% din ......

    Limită proporțională de torsiune- 2. Limita de proporționalitate a efortului de forfecare la torsiune în punctele periferice ale secțiunii transversale a probei, calculată prin formula pentru torsiune elastică, la care abaterea de la relația liniară dintre sarcină și unghiul de răsucire ... . .. Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

Proprietățile de tracțiune, ca și în alte încercări statice, pot fi împărțite în trei grupuri principale: caracteristicile de rezistență, plasticitate și vâscozitate. Proprietăți de rezistență - acestea sunt caracteristicile rezistentei materialului probei la deformare sau distrugere. Majoritatea caracteristicilor standard de rezistență sunt calculate din poziția anumitor puncte pe diagrama de tensiune, sub formă de tensiuni de întindere condiționate. Secțiunea 2.3 a analizat diagramele în coordonatele efort real - deformare reală, care caracterizează cel mai precis întărirea prin deformare. În practică, proprietățile mecanice sunt de obicei determinate din curbele de tensiune primară în coordonatele sarcină - alungire absolută, care sunt înregistrate automat pe banda grafică a mașinii de testare. Pentru policristale de diferite metale și aliaje, întreaga varietate a acestor curbe la temperaturi scăzute poate fi redusă într-o primă aproximare la trei tipuri (Fig. 2.44).

Figura 2.44- Tipuri de curbe de întindere primare

Diagrama de tracțiune de tip I este tipică pentru specimenele care cedează fără deformare plastică vizibilă. O diagramă de tip II este obținută prin întinderea epruvetelor care sunt deformate uniform până la cedare. În cele din urmă, diagrama de tip III este tipică pentru specimenele care eșuează după gât ca urmare a concentrat deformatii. O astfel de diagramă poate fi obținută și în cazul întinderii probelor care eșuează fără formarea unui gât (la întindere la temperatură ridicată); complot bk aici poate fi întins puternic și aproape paralel cu axa de deformare. Creșterea sarcinii până în momentul distrugerii (vezi Fig. 2.44, II) sau până la maxim (vezi Fig. 2.44, III) pot fi fie netede (linii continue) fie întrerupte. În acest din urmă caz, în special, pe diagrama tensiunii pot apărea un dinte și un platou de curgere (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. Pe fig. 2.44 (diagrama de tip III) sunt trasate punctele caracteristice, de-a lungul ordonatelor cărora se calculează caracteristicile de rezistență

(σ i = P i/F 0).

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

Limita proporționalității. Primul punct caracteristic al diagramei de întindere este punctul p(A se vedea figura 2.45). Forța P nu determină valoarea limită proporțională - solicitarea pe care o poate suporta materialul eșantionului fără a se abate de la legea lui Hooke.

Aproximativ, valoarea lui P nu poate fi determinată de punctul în care începe divergența curbei de întindere și continuarea secțiunii drepte (Fig. 2.46).


Figura 2.46- Modalități grafice de determinare a limitei proporționalității.

Pentru a unifica metodologia și a îmbunătăți acuratețea calculării limitei de proporționalitate, aceasta este estimată ca o efort condiționată (σ nu), la care abaterea de la relația liniară dintre sarcină și alungire atinge o anumită valoare. De obicei, toleranța în determinarea σ nu se stabilește prin scăderea tangentei unghiului de pantă format de tangenta la curba de tensiune în punctul p cu axa deformarii, comparativ cu tangenta din sectiunea elastica initiala. Toleranța standard este de 50%, 10% și 25% sunt de asemenea posibile. Valoarea sa ar trebui să fie indicată în desemnarea limitei de proporționalitate - σ nu 50, σ nu 25, σ nu 10.

Cu o scară suficient de mare a diagramei de întindere primară, valoarea limitei de proporționalitate poate fi determinată grafic direct pe această diagramă (vezi Fig. 2.46). În primul rând, continuați secțiunea dreaptă până când se intersectează cu axa de deformare în punct 0, care este luată drept noua origine a coordonatelor, excluzând astfel secțiunea inițială a diagramei distorsionată din cauza rigidității insuficiente a mașinii. Apoi puteți folosi două metode. Potrivit primei dintre ele, la o înălțime arbitrară în regiunea elastică, se restabilește o perpendiculară AB la axa de sarcină (vezi Fig. 2.46, dar), așezați un segment de-a lungul acestuia BC=½ ABși trageți o linie OS.În acest caz, tg α′= tg α/1,5. Dacă acum desenăm o tangentă la curba de întindere în paralel OS, apoi punctul de contact R determinați sarcina dorită P nu .

În a doua metodă, o perpendiculară este coborâtă dintr-un punct arbitrar al secțiunii rectilinie a diagramei KU(vezi fig. 2.46, b) pe axa x și împărțiți-l în trei părți egale. Prin punct C iar originea coordonatelor desenează o linie dreaptă și paralelă cu aceasta - o tangentă la curba de întindere. punct de atingere p corespunde efortului P nu (tan α′= tan α/1,5).

Puteți determina cu mai multă acuratețe limita de proporționalitate cu ajutorul manometrelor - dispozitive speciale pentru măsurarea deformațiilor mici.

Limită elastică. Următorul punct caracteristic din diagrama de întindere primară (vezi Fig. 2.45) este punctul e. Ea corespunde sarcinii, în funcție de care se calculează condiționalul limită elastică - efortul la care alungirea reziduală atinge o valoare dată, de obicei 0,05%, uneori mai puțin - până la 0,005%. Toleranța utilizată în calcul este indicată în desemnarea limitei elastice condiționate σ 0,05, σ 0,01 etc.

Limita elastică caracterizează solicitarea la care apar primele semne de deformare macroplastică. Datorită toleranței mici pentru alungirea reziduală, chiar și σ 0,05 este dificil de determinat cu suficientă precizie din diagrama tensiunii primare. Prin urmare, în cazurile în care nu este necesară o precizie ridicată, limita elastică este considerată egală cu limita proporțională. Dacă este exact cuantificareσ 0,05, atunci se folosesc extensometre. Procedura pentru determinarea σ 0,05 este în mare măsură similară cu cea descrisă pentru σ nu , dar există o diferență fundamentală. Deoarece, la determinarea limitei elastice, toleranța este stabilită de valoarea deformației reziduale, după fiecare etapă de încărcare, este necesară descărcarea probei la solicitarea inițială σ 0 ≤ 10% din σ 0.05 așteptată și apoi măsurarea doar a alungirea cu extensometru.

Dacă scara de înregistrare a diagramei de tensiune de-a lungul axei de alungire este de 50:1 sau mai mult și de-a lungul axei de sarcină ≤10 MPa per 1 mm, este permisă o determinare grafică de σ 0,05. Pentru a face acest lucru, un segment este așezat de-a lungul axei de alungire de la originea coordonatelor Bine= 0,05 l 0 /100 și printr-un punct LA trageți o linie dreaptă paralelă cu secțiunea rectilinie a diagramei (Fig. 2.47). Ordonata punctuala e va corespunde sarcinii R 0,05, care determină limita elastică condiționată σ 0,05 = P 0,05 / F 0 .

Limita de randament.În absența unei diagrame de întindere a dinților și a unei platforme de producție, calculați limita de curgere condiționată - efortul la care alungirea reziduală atinge o valoare dată, de obicei 0,2%. În consecință, limita de curgere condiționată este notată σ 0,2. După cum puteți vedea, această caracteristică diferă de limita elastică condiționată doar prin valoarea toleranței. Limită

Curgerea caracterizează solicitarea la care are loc o tranziție mai completă la deformarea plastică.

Cea mai precisă estimare a valorii lui σ 0,2 poate fi făcută folosind extensometre. Deoarece toleranța de alungire pentru calculul limitei de curgere nominală este relativ mare, aceasta este adesea determinată grafic din diagrama de tensiune, dacă aceasta din urmă este înregistrată la o scară suficient de mare (cel puțin 10:1 de-a lungul axei deformarii). Aceasta se face la fel ca la calcularea limitei elastice (vezi Fig. 2.47), doar segmentul Bine = 0,2l 0 /100.

Limitele condiționate de proporționalitate, elasticitate și curgere caracterizează rezistența materialului la deformații mici. Valoarea lor diferă ușor de solicitările reale corespunzătoare toleranțelor de deformare corespunzătoare. Semnificația tehnică a acestor limite este de a evalua nivelurile de stres sub care

una sau alta piesă poate funcționa fără a fi supusă unei deformări permanente (limită de proporționalitate) sau deformată de o valoare admisibilă mică determinată de condițiile de funcționare (σ 0,01, σ 0,05, σ 0,2 etc.). Având în vedere că în tehnologia modernă posibilitatea unei modificări reziduale a dimensiunilor pieselor și structurilor este din ce în ce mai strict limitată, necesitatea urgentă de cunoaștere exactă a limitelor de proporționalitate, elasticitate și fluiditate, care sunt utilizate pe scară largă în calculele de proiectare, devine clar.

Sensul fizic al limitei de proporționalitate a oricărui material este atât de evident încât nu necesită discuții speciale. Într-adevăr, σ nu pentru un monocristal și policristal, un metal omogen și un aliaj heterofazic este întotdeauna tensiunea maximă până la care legea lui Hooke este respectată în timpul tensiunii și nu se respectă deformarea macroplastică. Trebuie amintit că, înainte ca σ nu să fie atins în granulele individuale ale unei probe policristaline (cu orientarea lor favorabilă, prezența concentratorilor de tensiuni), poate începe deformarea plastică, care, totuși, nu va duce la o alungire vizibilă a întregului eșantion. până când majoritatea boabelor sunt acoperite de deformare.

Stadiile inițiale ale macroalungirii probei corespund limitei elastice. Pentru un monocristal orientat favorabil, acesta ar trebui să fie aproape de efortul critic de forfecare. Desigur, pentru diferite orientări cristalografice ale unui singur cristal, limita elastică va fi diferită. Într-un policrist cu granulație suficient de fină în absența texturii, limita elastică este izotropă, aceeași în toate direcțiile.

Natura limitei de curgere condiționată a unui policristal este în principiu similară cu natura limitei elastice. Dar limita de curgere este cea mai comună și importantă caracteristică a rezistenței metalelor și aliajelor de deformare plastică mică. Prin urmare, semnificația fizică a limitei de curgere și dependența acesteia de diverși factori trebuie analizate mai detaliat.

O tranziție lină de la deformarea elastică la cea plastică (fără un dinte și un platou de curgere) se observă în timpul tensiunii unor astfel de metale și aliaje, în care există un număr suficient de mare de luxații mobile, libere în starea inițială (înainte de testare). Tensiunea necesară pentru apariția deformării plastice a policristalelor acestor materiale, estimată prin limita de curgere condiționată, este determinată de forțele de rezistență la mișcarea dislocațiilor în interiorul boabelor, de ușurința transferului deformării prin limitele acestora și de dimensiunea boabelor.

Acești factori determină și valoarea puterea fizică de curgereσ t - efort la care proba este deformată sub acțiunea unei sarcini de întindere aproape constantă P t (vezi Fig. 2.45, punctul de curgere pe curba punctată). Limita de curgere fizică este adesea menționată ca punct de curgere inferior, spre deosebire de pragul de curgere superior, calculat din sarcina corespunzătoare vârfului dintelui de curgere. Și(vezi fig. 2.45): σ t.v = P t.v / F0.

Formarea unui dinte și a unei platforme de producție (așa-numitul fenomen de randament ascuțit) arată în exterior după cum urmează. Tensiunea elastică duce la o creștere lină a rezistenței la deformare până la σ t.v, apoi la o scădere relativ bruscă a tensiunilor până la σ t. În timpul alungirii corespunzătoare acestei zone, proba la lungimea de lucru este acoperită cu benzi caracteristice Cernov-Luders, în care se localizează deformarea. Prin urmare, valoarea alungirii la punctul de curgere (0,1 - 1%) este adesea numită deformație Chernov-Luders.

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

În ultimele decenii, s-a demonstrat că un dinte și un punct de curgere pot fi obținute prin întinderea monocristalelor și policristalelor de metale și aliaje cu diferite rețele și microstructuri. Cel mai adesea, o fluiditate ascuțită este înregistrată la testarea metalelor cu o rețea bcc și a aliajelor bazate pe acestea. Desigur, semnificația practică a fluidității abrupte pentru aceste metale este deosebit de mare și majoritatea teoriilor au fost dezvoltate și în legătură cu caracteristicile acestor metale. Utilizarea conceptelor de dislocare pentru a explica fluiditatea bruscă a fost una dintre primele și foarte fructuoase aplicații ale teoriei dislocației.

Inițial, formarea unui dinte și a unui platou de randament în metalele bcc a fost asociată cu blocarea eficientă a luxațiilor de către impurități. Se știe că atomii de impurități interstițiale dintr-o rețea bcc formează câmpuri de tensiuni elastice care nu au simetrie sferică și interacționează cu luxații de toate tipurile, inclusiv dislocații pur șurub. Chiar și 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.

Corectitudinea teoriei lui Cottrell este confirmată de rezultatele următoarelor experimente simple. Dacă o probă de fier este deformată, de exemplu, până la un punct DAR(Fig. 2.48), descărcați-l și întindeți-l imediat din nou, apoi nu vor apărea dintele și punctul de curgere, deoarece după întinderea preliminară în noua stare inițială, proba conținea multe dislocații mobile libere de atmosfere de impurități. Dacă acum după descărcare din punct DAR păstrați proba la temperatura camerei sau ușor ridicată, de ex. pentru a da timp pentru condensarea impurităților pe luxații, apoi cu o nouă tensiune, vor apărea din nou în diagramă un dinte și un platou de cedare.

Astfel, teoria lui Cottrell leagă fluiditatea abruptă de îmbătrânirea prin deformare – fixarea dislocațiilor de către impurități.

Sugestia lui Cottrell că, după deblocare, deformarea plastică, cel puțin inițial, este realizată prin alunecarea acestor dislocări „vechi”, dar acum eliberate de impurități, s-a dovedit a nu fi universală. Pentru o serie de materiale, s-a stabilit că dislocațiile inițiale pot fi atât de puternic fixate încât deblocarea lor nu are loc, iar deformarea plastică la punctul de curgere are loc datorită mișcării luxațiilor nou formate. În plus, formarea unui dinte și a unui platou de randament se observă în cristale fără dislocare - „muștați”. În consecință, teoria lui Cottrell descrie doar un caz particular, deși important, de fluiditate bruscă.

La baza teoriei moderne a randamentului omonim, care nu poate fi considerată încă definitiv stabilită, este aceeași poziție prezentată de Cottrell: dintele și platoul de randament se datorează unei creșteri puternice a numărului de luxații mobile la începutul anului. curgere de plastic. Aceasta înseamnă că pentru apariția lor trebuie îndeplinite două condiții: 1) numărul de luxații libere din proba inițială trebuie să fie foarte mic și 2) trebuie să poată crește rapid printr-un mecanism sau altul chiar la începutul deformării plastice. .

Lipsa luxațiilor mobile din proba originală poate fi asociată fie cu perfecțiunea ridicată a substructurii sale (de exemplu, în mustăți), fie cu fixarea majorității luxațiilor existente. Potrivit lui Cottrell, o astfel de fixare poate fi realizată prin formarea de atmosfere de impurități. Alte moduri de fixare sunt, de asemenea, posibile, de exemplu, prin particule din a doua fază.

Numărul de dislocații mobile poate crește brusc:

1) Datorită deblocării dislocațiilor fixate anterior (separarea de atmosfere de impurități, ocolirea particulelor prin alunecare încrucișată etc.);

2) Prin formarea de noi luxaţii;

3) Prin reproducerea lor ca rezultat al interacțiunii.

În policristale, limita de curgere depinde puternic de mărimea granulelor. Limitele cerealelor servesc ca bariere eficiente în calea dislocațiilor în mișcare. Cu cât boabele sunt mai fine, cu atât aceste bariere apar mai des în calea dislocațiilor de alunecare și sunt necesare solicitări mari pentru a continua deformarea plastică chiar și în stadiile inițiale. Ca rezultat, pe măsură ce boabele sunt rafinate, puterea de curgere crește. Numeroase experimente au arătat că limita de curgere mai mică

σ t.n. = σ i + K y d -½, (2.15)

unde σ i și K y - constantele materialelor la o anumită temperatură de testare și viteză de deformare; d- dimensiunea granulelor (sau subgranulele în cazul structurii poligonizate).

Formula 2.15, numită ecuația Petch-Hall după primii săi autori, este universală și descrie bine efectul mărimii granulelor nu numai asupra σ so, ci și asupra limitei de curgere condiționată și, în general, a oricărei solicitări în regiunea de deformare uniformă. .

Interpretarea fizică a ecuației empirice (2.15) se bazează pe ideile deja luate în considerare despre natura fluidității ascuțite. Constanta σ i este considerată ca efortul necesar pentru a deplasa dislocațiile în interiorul granulului și termenul K y d -½- ca stres necesar pentru a conduce sursele de dislocare în boabele învecinate.

Valoarea lui σ i depinde de forța Peierls-Nabarro și de obstacolele în calea alunecării de dislocare (alte dislocații, atomi străini, particule din a doua fază etc.). Astfel, σ i - „stresul de frecare” - compensează forțele pe care dislocațiile trebuie să le depășească atunci când se deplasează în interiorul bobului. Pentru a determina experimental σ i, puteți folosi diagrama tensiunii primare: valoarea lui σ i corespunde punctului de intersecție a curbei de tensiune extrapolată în regiunea de deformații mici din spatele platoului de curgere cu secțiunea dreaptă a acestei curbe (Fig. 2.49, dar). Această metodă de estimare a σ i se bazează pe noțiunea că plotul ius diagramele de tensiune sunt rezultatul naturii policristaline a probei întinse; dacă ar fi un singur cristal, atunci fluxul de plastic ar începe la punctul i .

Figura 2.49. Determinarea tensiunii de curgere σ i conform diagramei de tensiuni (a) și a dependenței limitei de curgere inferioare de mărimea granulelor (b).

A doua modalitate de a determina σ i - extrapolarea dreptei σ așa-numita - d-½ până la valoare d-½ = 0 (vezi Fig. 2.49, b). Aici se presupune direct că σ i este limita de curgere 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 d stresul necesar pentru deblocarea dislocărilor dintr-un bob adiacent (de exemplu, desprinderea dintr-o atmosferă de impurități sau de la limita de grăunț); l este distanța de la limita cerealelor până la cea mai apropiată sursă de dislocare.

În acest fel, K y determină dificultatea transferului deformării de la bob la bob.

Efectul de curgere brusc depinde de temperatura de testare. Modificarea acesteia afectează atât înălțimea dintelui de curgere, cât și lungimea platformei și, cel mai important, valoarea limitei de curgere (fizică) inferioară. Pe măsură ce temperatura testului crește, în general, înălțimea dinților și lungimea platoului de randament scad. Un astfel de efect, în special, se manifestă în timpul tensiunii metalelor bcc. Excepție fac aliajele și intervalele de temperatură în care încălzirea mărește blocarea dislocațiilor sau împiedică generarea acestora (de exemplu, în timpul îmbătrânirii sau comenzii).

Limita de curgere mai mică este redusă în mod deosebit drastic la astfel de temperaturi, când gradul de blocare a dislocațiilor se modifică semnificativ. În metalele bcc, de exemplu, o dependență puternică de temperatură a σt.n este observată sub 0,2 T pl, care doar provoacă tendința lor de a se rupe fragile la temperaturi scăzute (vezi secțiunea 2.4). Inevitabilitatea dependenței de temperatură a lui σ t rezultă din semnificația fizică a componentelor sale. Într-adevăr, σ i trebuie să depindă de temperatură, deoarece tensiunile necesare pentru a depăși forțele de frecare scad odată cu creșterea temperaturii datorită ușurinței de ocolire a barierelor prin alunecare transversală și glisare. Gradul de blocare a luxațiilor, care determină valoarea K yși de aici și termenul K y d -½în formula (2. 15), ar trebui să scadă și la încălzire. De exemplu, în metalele bcc, acest lucru se datorează murdării atmosferelor de impurități deja la temperaturi scăzute din cauza mobilității mari de difuzie a impurităților interstițiale.

Limita de curgere condiționată este de obicei mai puțin dependentă de temperatură, deși scade în mod natural 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 modificării limitei de curgere odată cu creșterea temperaturii devine ambiguă. În funcție de modificările structurii, aici sunt posibile atât o scădere, cât și o creștere, precum și o dependență complexă de temperatură. De exemplu, o creștere a temperaturii de întindere a unui aliaj preîntărit - o soluție solidă suprasaturată, conduce mai întâi la o creștere a limitei de curgere până la un maxim corespunzător celei mai mari cantități de precipitate coerente dispersate ale produselor de descompunere a solidului. soluția 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 coagulării acestora.

Limită de forță. După trecerea punctului sîn diagrama de tracțiune (vezi Fig. 2.45), există o deformare plastică severă în eșantion, care a fost considerată anterior în detaliu. Până la punctul „c”, partea de lucru a probei își păstrează forma inițială. Alungirea aici este distribuită uniform pe lungimea efectivă. La punctul „la ” această macrouniformitate a deformării plastice este încălcată. Într-o parte a probei, de obicei lângă concentratorul de tensiuni, care era deja în starea inițială sau s-a format în timpul tensiunii (cel mai adesea la mijlocul lungimii calculate), începe localizarea deformării. Ea corespunde îngustarii locale a secțiunii transversale a probei - formarea gâtului.

Posibilitatea unei deformări uniforme semnificative și a „întârzierii” momentului începerii formării gâtului în materialele plastice se datorează întăririi la deformare. Dacă nu ar fi acolo, atunci gâtul ar începe să se formeze imediat după atingerea punctului de curgere. În stadiul de deformare uniformă, creșterea tensiunii de curgere din cauza călirii prin deformare este complet compensată de alungirea și îngustarea părții calculate a probei. Când creșterea tensiunii din cauza scăderii secțiunii transversale devine mai mare decât creșterea tensiunii din cauza călirii prin lucru, uniformitatea deformării este perturbată și se formează un gât.

Gâtul se dezvoltă de la punctul „în” până la distrugerea la punctul k(vezi Fig. 2.45), în același timp, forța care acționează asupra probei este redusă. În funcție de sarcina maximă ( P c, fig. 2.44, 2.45) pe diagrama de întindere primară se calculează rezistență temporară(adesea numit rezistență la tracțiune sau rezistența la tracțiune condiționată)

σ în = Pb /F0 .

Pentru materialele care eșuează cu formarea unui gât, σ in este o solicitare condiționată care caracterizează rezistența la deformarea uniformă maximă.

Rezistența finală a unor astfel de materiale σ în nu determină. Acest lucru se datorează a două motive. În primul rând, σ este mult mai mică decât stresul adevărat Sîn, acționând în eșantion în momentul atingerii punctului „în” . În acest moment, alungirea relativă atinge 10-30%, aria secțiunii transversale a probei Fîn „F0. De aceea

Sîn = Pîn /Fîn > σ în = Pîn / F0 .

Dar așa-numita rezistență la tracțiune adevărată S De asemenea, c nu poate servi ca o caracteristică a rezistenței finale, deoarece dincolo de punctul „c” din diagrama tensiunii (vezi 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 probei din gât, iar aria acesteia scade mai repede decât forța.

Figura 2. 50- Diagrama tensiunilor reale de întindere

Dacă reconstruim diagrama de întindere primară în coordonate S-e sau S-Ψ (Fig. 2.50), rezultă că S creste continuu cu deformarea pana in momentul distrugerii. Curba din fig. 2.50. permite o analiză riguroasă a proprietăților de întărire și rezistență la tracțiune. Diagrama de tensiuni adevărate (vezi Figura 2.50) pentru materialele care se defectează în gât are o serie de proprietăți interesante. În special, continuarea secțiunii rectilinie a diagramei dincolo de punctul „c” până la intersecția cu axa tensiunii face posibilă estimarea aproximativă a valorii lui σ in și extrapolarea secțiunii rectilinie la punctul c corespunzătoare lui Ψ = 1 (100%) dă S c= 2Sîn.

Schema din fig. 2.50 este diferit din punct de vedere calitativ de curbele de călire prin deformare considerate anterior, întrucât în ​​analiza acestora din urmă am discutat doar stadiul deformarii uniforme, la care se păstrează schema de tensionare uniaxială, adică. anterior, s-au analizat diagrame de tensiuni adevărate corespunzătoare curbelor de tip II.

Pe fig. 2.50 arată că Sîn și cu atât mai mult σ în mult mai puțin adevărată rezistență la rupere (Sk =Pk / Fk) definită ca raportul dintre forța în momentul ruperii și aria secțiunii transversale maxime a epruvetei în punctul de cedare F k. S-ar părea că amploarea S k este o cea mai bună caracteristică rezistența maximă a materialului. Dar este și condiționat. Plată S k sugerează că în momentul fracturii operează o schemă de tensiune uniaxiale în gât, deși de fapt acolo apare o stare de stres volumetric, care nu poate fi deloc caracterizată printr-o singură solicitare normală (de aceea deformarea concentrată nu este luată în considerare în teoriile de călirea prin deformare în tensiune uniaxială). De fapt, S k determină doar o anumită tensiune longitudinală medie în momentul defectării.

Semnificația și semnificația rezistenței temporare, precum și S in si S k se modifică semnificativ la trecerea de la diagrama de întindere considerată (vezi Fig. 2.44, III) la primele două (vezi Fig. 2.44, I, II). În absența deformării plastice (vezi Fig. 2.44, eu) σ în ≈ Sîn ≈ S k. În acest caz, sarcina maximă înainte de defecțiune P c determină așa-numita rezistență reală la rupere sau rezistența la fragilitate a materialului. Aici, σ in nu mai este condiționată, ci o caracteristică care are o anumită semnificație fizică, determinată de natura materialului și de condițiile ruperii fragile.

Pentru materiale cu ductilitate relativ scăzută, dând curba de întindere prezentată în fig. 2.44 II, σ in este stresul condiționat în momentul distrugerii. Aici Sîn = S kși caracterizează destul de strict rezistența finală a materialului, deoarece proba este deformată uniform în condiții de tensiune uniaxială până la rupere. Diferența dintre valorile absolute ale lui σ în și S c depinde de alungirea înainte de rupere, nu există o relație direct proporțională între ele.

Astfel, în funcție de tipul și chiar de caracteristicile cantitative ale diagramelor de tracțiune de un tip, semnificația fizică a lui σ în, S in si S k se poate schimba semnificativ și uneori fundamental. Toate aceste tensiuni sunt adesea menționate ca caracteristici ale rezistenței finale sau ale rezistenței la rupere, deși într-un număr de cazuri importante σ în și S de fapt determina rezistența la deformare plastică semnificativă, și nu la distrugere. Prin urmare, când se compară σ în, S in si S k diferite metale și aliaje, trebuie întotdeauna să se țină cont de semnificația specifică a acestor proprietăți pentru fiecare material, în funcție de tipul diagramei de tensiune a acestuia.

- - efort de tracțiune la care începe deformarea plastică ireversibilă a armăturii în condiții de încărcare de scurtă durată, în MPa, N/mm2. [Dicționar terminologic pentru beton și beton armat. Federal State Unitary Enterprise "Centrul de cercetare" Construcții "NIIZHB le. A. A... Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție

limita elastica- O caracteristică a proprietăților de deformare ale materialelor elastice, exprimată în termenii celei mai mari solicitări, la care apar deformații reziduale, ale căror valori nu le depășesc pe cele admise de condițiile tehnice [Dicționar terminologic pentru ... ... Manualul Traducătorului Tehnic

LIMITA ELASTICĂ- (Limita elastica) cea mai mare cantitate de solicitare la care corpul nu primeste inca deformatii reziduale. În practică, limita elastică este considerată a fi solicitarea la care deformația reziduală după îndepărtarea sarcinii nu depășește un anumit ... ... Dicționar marin

Limită elastică- Limită elastică Limită elastică. Tensiunea maximă pe care o poate suporta un material fără deformarea plastică să rămână după detensionarea completă. Materialul depășește limita elastică atunci când sarcina este suficientă pentru a provoca... ... Glosar de termeni metalurgici

limita elastica- tamprumo riba statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. limita elastica; limita de elasticitate vok. Elastizitätsgrenze, f rus. limită elastică, mpranc. elasticit limit, f; limită de elasticitate, f; limite élastique, f … Fizikos terminų žodynas

limita elastica- solicitarea condiționată corespunzătoare apariției după descărcare a unei deformații reziduale nesemnificative, de obicei egală cu 0,05%. Vezi și: Limita de curgere fizică... Dicţionar Enciclopedic de Metalurgie

LIMITA ELASTICĂ- caracteristicile mecanice ale materialelor: efort, la care deformarile reziduale ating pentru prima data o anumita valoare, caracterizata printr-o anumita valoare. toleranta stabilita de tehnician. condiții (de exemplu, 0,001; 0,005; 0,03%), Bu. P. la. limite...... Marele dicționar politehnic enciclopedic

LIMITA ELASTICĂ- o caracteristică a proprietăților de deformare a materialelor elastice, exprimată prin solicitarea cea mai mare, la care apar deformații reziduale, ale căror valori nu le depășesc pe cele admise de condițiile tehnice (bulgară; bulgară) graniță... . .. Dicționar de construcții

LIMITA ELASTICĂ- efort la care deformațiile reziduale ating pentru prima dată o anumită valoare mică, caracterizată printr-o anumită toleranță stabilită de condițiile tehnice (de exemplu, 0,001; 0,003; 0,005; 0,03%)... Dicționar de hidrogeologie și geologie inginerească

LIMITA ELASTICĂ- solicitarea condiționată corespunzătoare apariției după descărcare a unei deformații reziduale nesemnificative, de obicei egală cu 0,05%... Dicţionar metalurgic

Cărți

  • Metoda optică pentru studierea tensiunilor. , E. Cocker.Cartea Cocker and Fylon` Optical Method of Stress Research` este de foarte mare interes stiintific si practic. Autorii acestei cărți, specialiști de seamă în domeniul teoriei elasticității și...

Formulele derivate la § 2.13 sunt valabile numai atunci când tensiunile din material cauzate de forța critică nu depășesc limita de proporționalitate, adică. când Aceasta rezultă din faptul că baza pentru derivarea formulelor este ecuația diferențială a unei linii elastice, care poate fi utilizată numai în limitele de aplicabilitate ale legii lui Hooke.

Inlocuim valoarea lui okr in conditia okrapts dupa formula (13.13):

Din această ecuație

(14.13)

Partea dreaptă a expresiei (14.13) este cea mai mică valoare a flexibilității tijei la care se aplică încă formula Euler - aceasta este așa-numita flexibilitate finală:

Flexibilitatea supremă depinde doar de fizic proprietăți mecanice materialul tijei - modulul său de elasticitate și limita de proporționalitate.

Condiția (14.13) de aplicabilitate a formulelor Euler, ținând cont de expresia (15.13), poate fi reprezentată ca

Deci, formula Euler pentru determinarea forței critice a unei tije comprimate este aplicabilă cu condiția ca flexibilitatea acesteia să fie mai mare decât limita.

Oferim valoare pentru diverse materiale.

Pentru oțel și deci

Pentru lemn pentru fontă Pentru oțel cu valoare crescută, flexibilitatea finală scade conform expresiei (15.13). În special, pentru unele clase de oțel aliat.

Când flexibilitatea tijei este mai mică decât cea limitativă, efortul critic, dacă este determinat de formula Euler, se obține peste limita de proporționalitate cgpc. Deci, de exemplu, cu flexibilitatea unei tije de oțel (din oțel) conform formulei (13.13)

acestea. valoarea este mult mai mare decât nu numai limita de proporționalitate, ci și limita de curgere și rezistența la tracțiune (rezistența la tracțiune).

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

Profesorul Institutului de Ingineri Feroviari din Sankt Petersburg F. S. Yasinsky a propus o formulă empirică pentru tensiunile critice pentru tijele cu flexibilitate R mai mică decât limita

(17.13)

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

Formula (17.13) este aplicabilă tijelor din oțel moale cu flexibilitate.În flexibilitate, efortul este considerat a fi aproximativ constant și egal cu limita de curgere.

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

Aproximativ 80 de elemente din sistemul periodic al D.I. au proprietățile metalelor. Mendeleev. Pentru metale, precum și pentru aliajele metalice, în special cele structurale, sunt de mare importanță proprietățile mecanice, dintre care principalele sunt rezistența, ductilitatea, duritatea și rezistența la impact.

Sub acțiunea unei sarcini externe, stresul și deformarea apar într-un corp solid. se referă la aria secțiunii transversale inițiale a probei.

Deformare - este o modificare a formei și dimensiunii unui corp solid sub influența forțe externe sau ca urmare a unor procese fizice care au loc în organism în timpul transformărilor de fază, contracției etc. Deformarea poate fi elastic(dispare după descărcare) și plastic(reținut după descărcare). Cu o sarcină din ce în ce mai mare, deformarea elastică, de regulă, trece în plastic, iar apoi proba este distrusă.

În funcție de modul în care se aplică sarcina, metodele de testare a proprietăților mecanice ale metalelor, aliajelor și altor materiale se împart în statice, dinamice și alternante.

Putere - capacitatea metalelor de a rezista la deformare sau distrugere la sarcini statice, dinamice sau alternante. Rezistența metalelor sub sarcini statice este testată pentru întindere, compresie, încovoiere și torsiune. Un test de explozie este obligatoriu. Rezistența la sarcini dinamice este evaluată în funcție de rezistența specifică la impact, iar la sarcini alternative - în funcție de rezistența la oboseală.

Pentru a determina rezistența, elasticitatea și ductilitatea, metalele sub formă de eșantioane rotunde sau plate sunt testate pentru tensiune statică. Testele sunt efectuate pe mașini de încercare la tracțiune. În urma încercărilor se obține o diagramă de tracțiune (Fig. 3.1) . Pe axa de abscisă a acestei diagrame sunt trasate valorile deformației, iar pe axa ordonatelor, valorile tensiunii aplicate probei.

Din grafic se poate observa că oricât de mică este solicitarea aplicată, aceasta provoacă deformare, iar deformațiile inițiale sunt întotdeauna elastice, iar magnitudinea lor depinde direct de efort. Pe curba prezentată în diagramă (Fig. 3.1), deformarea elastică este caracterizată de linie OA si continuarea ei.

Orez. 3.1. Curba de deformare

punctul de mai sus DAR proporționalitatea dintre stres și deformare este încălcată. Tensiunea provoacă nu numai deformare elastică, ci și reziduală, plastică. Valoarea sa este egală cu segmentul orizontal de la linia întreruptă la curba continuă.

În timpul deformării elastice sub acțiunea unei forțe externe, distanța dintre atomi din rețeaua cristalină se modifică. Îndepărtarea sarcinii elimină cauza care a provocat modificarea distanței interatomice, atomii devin foste locuri iar distorsiunea 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 deplasată a cristalului nu se va întoarce la vechiul loc; deformarea va rămâne. Aceste schimbări se găsesc în studiile microstructurale. În plus, deformarea plastică este însoțită de fragmentarea blocurilor de mozaic în interiorul boabelor, iar la grade semnificative de deformare se observă, de asemenea, o schimbare vizibilă a formei boabelor și a locației lor în spațiu, iar între boabe apar goluri (pori) (uneori, de asemenea, în interiorul boabelor).

Dependență reprezentată OAB(vezi Fig. 3.1) între tensiunea aplicată extern ( σ ) și deformarea relativă cauzată de aceasta ( ε ) caracterizează proprietăţile mecanice ale metalelor.

panta unei drepte OA spectacole duritatea metalului, sau o descriere a modului în care sarcina aplicată din exterior modifică distanțele interatomice, care în prima aproximare caracterizează forțele de atracție interatomică;

tangenta unghiului de inclinare al unei drepte OA proporţional cu modulul de elasticitate (E), care este numeric egal cu câtul de împărțire a tensiunii la deformarea relativă elastică:

tensiune, care se numește limita de proporționalitate ( σ pc) corespunde momentului apariţiei deformării plastice. Cu cât metoda de măsurare a deformarii este mai precisă, cu atât punctul este mai jos. DAR;

în măsurătorile tehnice, o caracteristică numită puterea de curgere (σ 0,2). Aceasta este solicitarea care provoacă o deformare permanentă egală cu 0,2% din lungimea sau altă dimensiune a probei, produsului;

tensiune maxima ( σ c) corespunde tensiunii maxime realizate în tensiune și se numește rezistență temporară sau rezistență la tracțiune .

O altă caracteristică a materialului este cantitatea de deformare plastică care precede cedarea și este definită ca o modificare relativă a lungimii (sau a secțiunii transversale) - așa-numita extensie relativă (δ ) sau îngustare relativă (ψ ), ele caracterizează ductilitatea metalului. Zona sub curbă OAB proporțional cu munca care trebuie cheltuită pentru distrugerea metalului. Acest indicator, determinat căi diferite(în principal prin lovirea unui exemplar crestat), caracterizează viscozitate metal.

Când proba este întinsă până la cedare, se înregistrează grafic dependențele dintre forța aplicată și alungirea probei (Fig. 3.2), în urma cărora se obțin așa-numitele diagrame de deformare.

Orez. 3.2. Diagrama "forță (stres) - alungire"

Deformarea probei sub încărcarea aliajului este mai întâi macroelastică, iar apoi treptat și în granule diferite sub sarcini diferite trece în plastic, care are loc prin deplasări în funcție de mecanismul de dislocare. Acumularea de luxații ca urmare a deformării duce la întărirea metalului, dar cu o densitate semnificativă a luxațiilor, în special în zone individuale, apar centre de fractură, care duc în cele din urmă la distrugerea completă a probei în ansamblu.

Rezistența la tracțiune este evaluată prin următoarele caracteristici:

1) rezistența la tracțiune;

2) limita de proporționalitate;

3) limita de curgere;

4) limita elastica;

5) modulul de elasticitate;

6) limita de curgere;

7) alungirea;

8) alungire uniformă relativă;

9) îngustare relativă după ruptură.

Rezistență la tracțiune (rezistență finală sau rezistență la tracțiune) σ în, este tensiunea corespunzătoare sarcinii maxime R Bînainte de distrugerea probei:

σ în \u003d P în / F 0,

Această caracteristică este obligatorie pentru metale.

limita proportionala (σ hc) este stresul condiționat R pc, la care începe abaterea de la dependența proporțională a punții dintre deformare și sarcină. Este egal cu:

σ pc \u003d R pc / F 0.

Valori σ PC se măsoară în kgf / mm 2 sau în MPa .

Rezistenta la curgere (σ t) este tensiunea ( R T) la care proba se deformează (curge) fără o creștere vizibilă a sarcinii. Se calculează după formula:

σ t = R T / F 0 .

Limită elastică (σ 0,05) - efort la care alungirea reziduală atinge 0,05% din lungimea secțiunii părții de lucru a probei, egală cu baza extensometrului. Limită elastică σ 0,05 se calculează prin formula:

σ 0,05 = P 0,05 /F 0 .

Modul elastic (E) – raportul dintre creșterea tensiunii și creșterea corespunzătoare a elongării în cadrul deformarii elastice. Este egal cu:

E = Pl 0 / l cf F 0 ,

Unde ∆Р– creșterea sarcinii; l 0 este lungimea estimată inițială a eșantionului; l cf este incrementul mediu de alungire; F 0 – aria secțiunii transversale inițiale.

Rezistenta la curgere (condiţional) - efort 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.


Se calculează după formula:

σ 0,2 = P 0,2 /F 0 .

Limita de curgere condiționată este determinată numai dacă nu există un punct de curgere pe diagrama de tracțiune.

Extensie relativă (dupa pauza) - una dintre caracteristicile plasticității materialelor, egală cu raportul de creștere a lungimii estimate a probei după distrugere ( eu să) la lungimea estimată inițială ( l 0) în procente:

Alungire uniformă relativă (δ p)- raportul dintre creșterea lungimii secțiunilor din partea de lucru a probei după rupere și lungimea înainte de încercare, exprimat în procente.

Contracție relativă după ruptură (ψ ), precum și alungirea relativă - o caracteristică a plasticității materialului. Definit ca raportul de diferență F 0 și minim ( F la) aria secțiunii transversale a probei după fractură până la aria secțiunii transversale inițiale ( F0), exprimat ca procent:

Elasticitate – proprietatea metalelor de a le reface forma anterioară după îndepărtarea forţelor exterioare care provoacă deformare. Elasticitatea este o proprietate care este opusul plasticității.

Foarte des, pentru a determina rezistența, se utilizează un produs (probă) simplu, nedistructiv, metodă simplificată - măsurarea durității.

Sub duritate materialul este înțeles ca rezistență la pătrunderea unui corp străin în el, adică, de fapt, duritatea caracterizează și rezistența la deformare. Există multe metode pentru a determina duritatea. Cel mai comun este metoda Brinell (Fig. 3.3, a), când se află în corpul de încercare sub acțiunea forței R se introduce o minge cu un diametru D. Numărul durității Brinell (HB) este sarcina ( R) împărțit la suprafață suprafata sferica amprenta (diametrul d).

Orez. 3.3. Test de duritate:

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

La măsurarea durității metoda Vickers (Fig. 3.3, b) o piramidă de diamant este presată înăuntru. Măsurând diagonala imprimării ( d), judecați duritatea (HV) materialului.

La măsurarea durității metoda Rockwell (Fig. 3.3, c) un con de diamant (uneori o bilă mică de oțel) servește ca indentor. Numărul durității este inversul adâncimii de adâncime ( h). Există trei scale: A, B, C (Tabelul 3.1).

Metodele Brinell și Rockwell B sunt utilizate pentru materiale moi, iar metoda Rockwell C este utilizată pentru materiale dure, iar metoda Rockwell A și metoda Vickers sunt utilizate pentru straturi subtiri(coli). Metodele de măsurare a durității descrise caracterizează duritatea medie a unui aliaj. Pentru a determina duritatea componentelor structurale individuale ale aliajului, este necesar să se localizeze brusc deformarea, să se apasă piramida de diamant într-un anumit loc aflat pe secțiunea subțire la o mărire de 100-400 de ori sub o sarcină foarte mică. (de la 1 la 100 gf), urmată de măsurarea diagonalei amprentei la microscop. Caracteristica rezultată ( H) se numește microduritate , și caracterizează duritatea unei anumite componente structurale.

Tabelul 3.1 Condiții de testare a durității Rockwell

Condiții de test

Denumirea t

duritate

R= 150 kgf

Când este testat cu un con de diamant și încărcare R= 60 kgf

Când bila de oțel este presată și încărcată R= 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 la socurile. Vâscozitatea este proprietatea opusă a fragilității. Multe piese în timpul funcționării suferă nu numai sarcini statice, ci sunt, de asemenea, supuse la șocuri (dinamice). De exemplu, astfel de sarcini sunt experimentate de roțile locomotivelor și vagoanelor la nodurile feroviare.

Principalul tip de testare dinamică este încărcarea la impact a epruvetelor crestate în condiții de încovoiere. Încărcarea dinamică la impact se efectuează pe cadrele pendulului (Fig. 3.4), precum și printr-o sarcină în cădere. În acest caz, se determină munca cheltuită pentru deformarea și distrugerea probei.

De obicei, în aceste încercări, se determină munca specifică efectuată pentru deformarea și distrugerea probei. Se calculează prin formula:

COP =K/ S 0 ,

Unde KS- munca specifica; LA- munca totala de deformare si distrugere a probei, J; S0 – sectiune transversala proba la locul inciziei, m 2 sau cm 2.

Orez. 3.4. Testarea impactului cu un tester de impact cu pendul

Lățimea probelor de toate tipurile este măsurată înainte de testare. Înălțimea probelor cu o crestătură în U și V este măsurată înainte de testare și cu o crestătură în T după testare. În consecință, lucrul specific de deformare a ruperii este notat cu KCU, KCV și KST.

fragilitate metalele la temperaturi scăzute se numesc fragilitate la rece . Valoarea rezistenței la impact în acest caz este semnificativ mai mică decât la temperatura camerei.

O altă caracteristică a proprietăților mecanice ale materialelor este rezistenta la oboseala. Unele părți (arbori, biele, arcuri, arcuri, șine etc.) în timpul funcționării suferă sarcini care variază ca mărime sau ambele ca mărime și direcție (semn). Sub influența unor astfel de sarcini alternative (vibraționale), metalul pare să obosească, rezistența sa scade și piesa este distrusă. Acest fenomen se numește oboseală metal, iar fracturile rezultate - oboseală. Pentru aceste detalii, trebuie să știți limita de rezistenta, acestea. valoarea celei mai mari solicitări pe care o poate suporta un metal fără distrugere pentru un anumit număr de modificări de sarcină (cicluri) ( N).

Rezistenta la uzura - rezistența metalelor la uzură din cauza proceselor de frecare. Acest caracteristică importantă, de exemplu, pentru materiale de contact și, în special, pentru firul de contact și elementele colectoare de curent ale colectorului de curent al vehiculelor electrificate. Uzura constă în desprinderea de suprafața de frecare a particulelor sale individuale și este determinată de o modificare a dimensiunilor geometrice sau a masei piesei.

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

 

Ar putea fi util să citiți: