Механические свойства металлов и сплавов.
Под механическими свойствами понимают характеристики определяющие поведение материала под действием приложенных внешних сил.
К механическим свойствам относятся: сопромат, пластинные деформации или разрушение.
Механические свойства определяют в условиях плавного нарастания нагрузки (статические испытания) или в условиях быстрого нарастания нагрузки (динамические испытания).
Механические характеристики определяют в результате проведения специальных механических испытаний в соответствии со стандартами.
Статические испытания на растяжение.
Статические испытания на растяжение являются одним из наиболее широко применяемых методов механических испытаний прежде всего потому что в результате одного испытания можно определить несколько механических характеристик.
Для испытания применяют образцы круглого или прямоугольного сечения.
l0 – рабочая длина образца
Основным результатом испытания является диаграмма нагружения, которая строится в координатах, нагрузку удлинением, по отдельным точкам этой диаграммы оаределяют механические характеристики.
Для различных металлов и сплавов диаграммы нагружения могут быть разными, но они сводятся к терм основным типам.
1 тип диаграмм характерен для крупного разрушения материала без видимой пластической деформации.
2 тип диаграмм характерен для образцов равномерно удлиняющихся без локализации деформации.
3 тип диаграмм характерен для образцов разрушающихся после образования шейки в результате сосредоточенной деформации
В зависимости от типа диаграмм, различают набор механических характеристик, которые по ней можно определить. Наибольшее число характеристик определяется по диаграмме третьего типа.
Прочностные характеристики.
В результате механических испытаний определяют условные характеристики прочности, их определяют как отношение некоторой нагрузки к площади поперечного сечения образца до деформации.
Истинные характеристики определяются как отношение нагрузки к площади сечения образца в момент соответствующей данной нагрузке.
Предел пропорциональности
При возравстании нагрузке от 0 даже если деформация происходит в упругой области в некоторых зернах материала начинается микропластическая деформация, однако доля ее очень мала и до определенной нагрузки не наблюдается отклонений линии диаграммы нагружения от прямой.
На диаграмме этой нагрузке соответствует точка Р.
Таким образом предел пропорциональности, это напряжение, которое материал выдерживает без отклонения от закона Гука.
2. Условный предел упругости
При дальнейшем увеличении нагрузки, количество зерен охваченных пластическими деформациями возрастает и в определенный момент наблюдается макропластическая деформация. Предел упругости характеризует напряжение при котором отмечаются первые признаки макропластической деформации
0,05 – допуск по пластической деформации
Чтобы найти значение Ри на оси удлинений из начала координат откладывают отрезок соответствующий заданной деформации. (0,05% от l0). Из полученной точки проводят прямую параллельную начальному упругому участку диаграммы. Точка пересечения этой прямой с линией диаграммы соответствует нагрузке Ри.