Пластикалық қасиеттер. Пластикалық деформация жұмысы.

Созу сынақ жүргізу кезінде пластикалылықтың негізгі сипаттамалары на салыстырмалы ұзару δ мен салыстырмалы жіңішкеру ψ жатады. Салыстырмалы жіңішкеруді эксперименттік анықтау үшін үлгінің үзілгеннен кейінгі үзілу орнындағы ең кіші диаметрді өлшеу жеткілікті. Салыстырмалы ұзаруды созудың бірінші реттік диаграммасы бойынша есептеуге болады (15-сурет.): k нүктесінде үзілу сәтіндегі абсолют ұзаруды Δl анықтап есептеу ұзындығын l₀ біле отырып, δ шамасын аламыз.

Үлгініің пластикалық деформацияға жұмысы жылу түрінде таралады, бірақ, үлкен бөлігі дислокациямен байланыстьы жинақталған энергия түрінде қалады. Сонда жұмыс мынаған тең:

A=

Толық жұмыстан басқа, деформацияның меншікті (удельная) жұмысты да (тұтқырлық), яғни, үлгінің есептелетін бөлігіндегі көлем бірлігіне жататын жұсыты да тауып алады:

a=S·e

Осыдан, а шамасы шынайы кернеу қисығының ауданы сияқты анықталады, ол:

а=

10 – лекция.

Қаттылық. Қаттылық туралы түсінік және оны анықтау. Қаттылықты анықтау түрлері.

Қаттылық деп материалдың беттік қабатының серпімді және пластикалық деформация немесе басқа неғұрлам қаттырақ материалдың жергілікті түйіспелі әрекеттері кезінде қирамай кедергі көрсету және дененің (индентор) қалдық деформацияға қарсы тұруын айтады.

Қаттылықты өлшеу әдістемелері бір-бірінен қолданылатын индентор, түсірілетін жүктеме шарттары және қаттылық санын есептеу тәсілі бойынша ажыратылады. Қаттылықты анықтау әдістемесін таңдау әр түрлі факторларға байланысты: үлгі материалының (деталь) қаттылығы, оның өлшемдері, қабат қалыңдығы, өлшеуге қажетті қаттылық және т.б.

Қаттылықты анықтау тәсілдерін жүк түсіру жылдамдығына байланысты статикалық және динамикалық деп, ал, жүкпен әсер ету тәсіліне байланысты сығу және сызаттар түсіру әдістемелері деп бөледі. Индентордың сығу тереңдігі неғұрлым аз шама болса, соғұрлым бет тазалығы жоғары болуы керек, сол сияқты, беттік қабаттың қасиеттері ажарлау және полировка жасау кезінде наклеп пен қыздыру салдарынан өзгермеуі керек.

Түсірілетін күш сығылатын индентор осі бойынша сыналатын бетке перпендикуляр келуі керек. Сыналатын бет жазықтығы тіреу бетіне қатаң түрде // болуы керек.

Сыналатын уақытқа байланысты аз уақыттық және ұзақ мерзімдік қаттылықты ажыратады. Барлық әдістемен қаттылықты анықтау кезінде (микроқаттылықтан басқа) металдың индентор енуіне суммалық кедергісін өлшейді де, барлық құрылымдық құраушылардың орташа қаттылығын алады (іздер диагональдар немесе диаметрі 0,1...0,2 ден бірнеше миллиметрге дейін ауысады).

Бринелл бойынша қаттылық. Қаттылықты анықтау әдістемесі.

Бринелл аспабында қаттылық бірлігі, НВ 450-ге дейін өлшенеді. Материалға болат шарик басын енгізеді (шарик диаметрі 2,5; 5; 10 мм), шариктің қажет диаметрі мен түсірілетін күш, үлгі материалы мен қалыңдығына қарай таңдалынып алынады, ол мына кестеде келтірілген.

1 – кесте

Металдар	Қаттылық, НВ	Үлгінің қалыңдығы, мм	Р күш, Д арасындағы қатынас	Шарик диаметрі, Д, мм	Р күш, кг	Күш, түсірііп ұстау
Қара	140-450	6-3 4-2 2	Р=30Д2	10 5 2,5	300 750 187,5	10 10 10
Қара	140	6 6-3 3	Р=10Д2	10 5 2,5	3000 250 62,5	10 10 10
Қара	130	6-3 4-2 2	Р=30Д2	10 5 2,5	3000 75 187,5	30 30 30
Түсті	35-130	9-3 6-3 2-3	Р=10Д2	10 5 2,5	1000 250 62,5	30 30 30

Стандартты түрде Бринелл бойынша қаттылықты есептеу кезінде D диаметрлі болат шарик белгілі уақыт аралығында сыналатын үлгіге Р күшімен әсер етеді де оны алғаннан кейін үлгі бетінде қалған із диаметрін өлшейді. Үлгі материалының деформацияға кедергісі неғұрлым жоғары болса, шариктің түсіретін ізі соғұрлым, кіщірек болады. Бринелл бойынша қаттылық саны шарикке, дақ бетіне әсер ететін күш қатынасымен сипатталады:

НВ=P/F=

мұндағы, Р – шарикке түсірілген күш мөлшері, кг, Ғ – үлгіге түскен із ауданы, мм², D –шарик диаметрі, мм, d – із диаметрі.

Қаттылық санының өлшем бірлігі (кгс/мм²), бірақ, стандартқа сәйкес ол жазылмайды. Стандартты ретінде, шарик диаметрі – 10 мм, түсірілетін күш – 3000кгс және ұстап тұру уақыты - 10с қарастырылады.