30.Испытание на микротвердость

На приборах Бринелля, Роквелла, Виккерса нельзя определять твердость микроскопически малых объемов металла (микротвердость), так как наконечники этих приборов имеют значительные размеры и вдавливаются в испытываемую поверхность на значительную глубину. Для измерения твердости отдельных структурных составляющих сплавов, очень тонких поверхностных слоев, покрытий, фольги, тонкой проволоки и т.п. используют специальный метод - испытание на микротвердость.

Испытание выполняют на приборе – микротвердомере. Прибор состоит из механизма для вдавливания алмазной пирамиды с углом при вершине 136⁰ и металлографического микроскопа. Пирамида вдавливается в испытываемую поверхность под нагрузкой P от 5 до 500 г. Диагональ отпечатки d измеряется с помощью микроскопа в микронах, а число твердости H определяется по длине диагонали и величине нагрузки с помощью специальной таблицы

Поверхность образца для измерения микротвердости готовят особенно тщательно - ее шлифуют и полируют. При необходимости поверхность образца подвергают травлению так же, как при изготовлении микрошлифов. Образцы ленты и фольги испытывают без предварительной подготовки.

31.Механические характеристики, определяемые при статических испытаниях

По результатам статических испытаний на растяжение определяют такие прочностные характеристики, как предел текучести, предел прочности, а также пластическую характеристику – относительное удлинение.

Испытанию на растяжение подвергают образец цилиндрической формы, который растягивается на специальных машинах. Результаты испытания записываются на диаграммы.

Напряжение, вызывающее остаточную деформацию 0,2% от первоначальной длины образца, называется пределом текучести.

Напряжение, предшествующее разрушению образца, называют пределом прочности.

Относительное удлинение  характеризует пластические свойства металла. Это то удлинение, которое предшествует разрушению образца.

L_k – L₀

 =  100 % ,

L₀

где L₀ - начальная длина образца,

L_k – конечная (после разрушения) длина образца.

32.Механические характеристики, определяемые при динамических испытаниях

Динамические испытания на ударный изгиб позволяют определить ударную вязкость. Специальные образцы с надрезом (концентратором напряжений) разрушают на маятниковом копре за один удар. Ударная вязкость представляет собой работу, необходимую для разрушения, отнесенную к рабочей площади поперечного сечения образца

Детали машин часто подвергаются действию повторно-переменных (циклических) напряжений (например, железнодорожные рельсы). В металле при этом постепенно накапливаются повреждения, и через какое-то время деталь разрушается при напряжениях, существенно меньших, чем предел прочности. Это явление называется усталостью. Свойство металлов противостоять усталости называют выносливостью.

Пределом выносливости называют такое напряжение, которое не приводит к усталостному разрушению при бесконечно большом цикле нагружений. Предел выносливости определяют по результатам специальных испытаний.

Напряжение, равное пределу выносливости, обычно очень мало, оно много меньше предела прочности. Эксплуатировать изделия при столь малых нагрузках часто оказывается нецелесообразно. Обычно деталь эксплуатируют при больших напряжениях, но через определенное время, не дожидаясь ее разрушения, деталь заменяют (ж/д рельсы). Безопасное время, т.е. максимально возможное число циклов до разрушения, определяется в результате специальных испытаний.

Следует заметить, сто предел выносливости тем выше, чем лучше обработана поверхность изделия. Кроме того, химико-термическая обработка поверхности металла также повышает предел выносливости.