9.Механические свойства сталей (временное сопротивление, предел текучести, относительное удлинение)?
Под временным сопротивлением понимают напряжения, отвечающей максимальной нагрузке, предшествующей разрушению. После достижения напряжений, соответствующих временному сопротивлению нагрузка начинает падать вследствие образования шейки и продолжает снижаться вплоть до разрушения – разрыва. Напряжения, приходящиеся на единицу площади шейки (действительные напряжения) растут до самого разрыва. Временное сопротивление определяется как отношение усилия к площади недеформированного образца.
Предел текучести характеризует сопротивление материала небольшим пластическим деформациям. В зависимости от природы материала используют физический или условный предел текучести.
Относительное удлинение δ представляет собой отношение приращения длины образца после его разрыва к первоначальной расчетной длине l0 и выражается в процентах:
,
где lк – длина образца после разрыва.
10.Химический состав стали, примеси и легирующие добавки (какие свойства изменяют на примере двух-трех химических элементов).?
По химическому составу: углеродистые и легированные. Углеродистые:
низкоуглеродистые – до 0,35 % С
среднеуглеродистые – 0,35-0,70% С
высокоуглеродистые – 0,70-2,14% С
Легированные:
низколегированные – до 1% легирующих элементов
среднелегированные – до 12% легирующих элементов
высоколегированные – до 40% легирующих элементов
Постоянные примеси, от которых зависит качество стали, - сера и фосфор. Сера понижает пластичность, вязкость, придает стали красноломкость при прокатке и ковке Фосфор при концентрации до 1,2% растворяется в феррите, уменьшая его пластичность; сильно ликвирует.
Легирующие элементы по-разному влияют: Хром Сr повышает твердость, прочность, вязкость, износостойкость, повышает коррозионную стойкость, а также пластичность, но понижает теплопроводность. Титан Тi повышает твердость, прочность, износостойкость, но снижает прокаливаемость стали. Улучшает свариваемость нержавеющих сталей, снижает ликвацию. Никель Ni повышает прочность, твердость, вязкость при низких температурах, прокаливаемость и коррозионную стойкость стали и при этом незначительно снижает пластичность. От содержания никеля в стали зависят ее электросопротивление и коэффициент теплового расширения. Никель — дорогой металл, поэтому в конструкционные стали его вводят вместе с хромом и другими элементами, притом в предельно минимальном количестве.
11. Работа стали на растяжение?
Если подвергнуть образец растяжению и через определенные интервалы увеличивать нагрузку, отмечая получающиеся удлинения, то можно построить диаграмму растяжения, представляющую зависимость между нагрузкой и деформацией. Для удобства определяют зависимость между напряжениями и относительными удлинениями.
В первой стадии растяжения — стадии упругой работы (до предела пропорциональности σпц), происходят упругие деформации, пропорциональные действующим напряжениям. После снятия нагрузки образец (изделие) принимает первоначальные размеры. До предела пропорциональности работа стали почти полностью отвечает линейному закону и выражается зависимостью Гука . При дальнейшем увеличении нагрузки пропорциональность между напряжениями и деформациями нарушается — деформации начинают расти быстрее напряжений (участок между σпц и σт).
Последующее увеличение напряжений приводит к такому состоянию, когда в изделии (образце) происходит увеличение деформации при постоянных напряжениях — образование площадки текучести. Этой стадии пластического течения отвечают напряжения предела текучести.