- •Введение
- •1. ОСНОВЫ МЕТАЛЛОВЕДЕНИЯ
- •1.1. Общие представления о строении металлов
- •1.1.1. Общие сведения
- •1.1.2. Понятие о плавлении и кристаллизации металлов и сплавов
- •1.1.3. Строение слитка
- •1.2. Структурное строение металлов
- •1.3. Полиморфизм (аллотропия)
- •1.4. Реальное строение металлов
- •1.4.1.Точечные дефекты
- •1.4.2. Линейные дефекты
- •1.5 Диаграмма прочность – плотность дефектов
- •1.6 Строение сплавов
- •1.7 Твердые растворы
- •1.8 Химические соединения
- •1.9 Механические смеси
- •1.10 Правило фаз (закон Гиббса)
- •1.11 Правило обрезков или правило рычага
- •1.12 Диаграмма состояния 1-го рода для сплавов, образующих механические смеси из чистых компонентов
- •1.13 Диаграмма состояния 2-го рода для сплавов с полной растворимостью компонентов в твердом и жидком состоянии
- •1.14 Диаграмма состояния 3 рода для сплавов с ограниченной растворимостью в твердом состоянии
- •1.15 Диаграмма состояния 4 рода сплавов образующих химические соединения
- •1.16 Диаграммы состояния системы с наличием полиморфного превращения
- •1.17 Связь между типом диаграммы состояния и свойствами сплавов
- •2. ЖЕЛЕЗО И ЕГО СОЕДИНЕНИЕ С УГЛЕРОДОМ
- •2.1 Диаграмма состояния Fe – цементит (метастабильная)
- •2.2 Классификация сталей
- •3 ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
- •3.1 Общие сведения
- •3.2 Определение механических свойств при растяжении
- •3.3 Ударная вязкость
- •3.4 Твердость материалов
- •3.4.1 Статические методы определения твердости
- •3.4.2 Динамические методы определения твердости
разрыва обозначим Рк. Отношение разрывающего усилия к действительной площади сечения в месте разрыва FK называется истинным сопротивлением разрыву:
Sk = |
Pk |
, [МПа] |
(11) |
F |
|||
|
k |
|
|
Аналогичным образом, меняя схему нагружения (изгиб, сжатие, кручение), можно определить пределы прочности материалов при σи, σсж, σкр.
Пластичность – способность материала изменять форму и размеры под действием внешних сил, при этом не разрушаясь. Пластичность оценивается относительным удлинением δ и относительным сужением ψ.
δ = |
lk −l0 |
100% |
(12) |
||
|
|||||
|
|
l0 |
|
||
ψ = |
|
F0 −Fk |
100% |
(13) |
|
|
|
||||
|
|
F0 |
|
||
где lк, l0 – длинна образца до растяжения и после соответственно, мм F0, Fк – площадь сечения образца до растяжения и после
соответственно, мм2
Чем пластичнее материал, тем больше значение ψ и δ. У хрупких материалов они стремятся к нулю.
3.3 Ударная вязкость
Ударная вязкость – способность материала сопротивляться ударной динамической нагрузке.
Рисунок 36 – Схема процесса испытания образца на ударную вязкость
Под ударной вязкостью следует понимать работу удара, отнесенную к начальной площади поперечного сечения образца в месте концентратора.
58
КС = |
К0 −К1 |
= |
K |
, [Дж/см2] |
(14) |
F |
F |
||||
|
0 |
|
0 |
|
|
где К – работа удара, Дж;
F0 – площадь поперечного сечения образца в месте концентратора, см2.
ГОСТ 9454-73 предусматривает 20 типов образцов. Различают KCU, KCV, KCT. Разрушение при ударной вязкости может быть хрупким, вязким или смешанным (рисунок 37).
а – хрупкий излом, б – вязкий, в – смешанный
Рисунок 37 – Схематическое представление вида излома
59
