3). Способ Виккерса.

Используется алмазная пирамида.

Твердость:

где

Этот способ применяется для испытания тонких деталей или тонких поверхностных слоев деталей (покрытий).

Нагрузка при испытании не очень большая. Однако требуется высокая квалификация оператора. Кроме того, прибор, измеряющий твердость по способу Виккерса, очень дорогостоящий, потому что очень сложно изготовить четырехгранную пирамиду так, чтобы все четыре грани сходились в одной точке- вершине.

Общие замечания.

1). Недостаток: числа твердости отсутствуют в расчетах на прочность.

2). Достоинство: для испытания на твердость не требуется изготовление специальных образцов.

Твердомеры изготавливаются в стационарном варианте и в переносном (для испытания промышленных объектов). Переносные твердомеры закрепляются непосредственно на испытуемом изделии.

Существуют также безобразцовые способы исследования свойств изделия. Однако эти способы более трудоемки. С помощью них можно по характеристикам твердости определить характеристики растяжения (если известно некоторое соотношение, например: ). Так же можно более оперативно определить распределение механических свойств в локальных зонах.

§ 3. Испытание на ударный изгиб.

Существуют два вида разрушений:

– хрупкое разрушение (без заметных следов пластической деформации)

– вязкое разрушение (данному виду разрушения предшествует значительная пластическая деформация)

С помощью испытания на ударный изгиб определяют склонность металла к хрупкому разрушению.

В качестве образцов для испытания на ударный изгиб используются призматические образцы с надрезом (все надрезы выполняются посередине образца):

- образец с V-образным надрезом.

радиус надреза.

05.10.07.

- образец с U-образным надрезом.

- образец с трещиной.

Испытание на ударный изгиб проводят на маятниковом копре:

1 – маятник

2 – образец

Характеристики, определяемые при испытании:

1). Работа ударного излома образца:

.

начальная площадь поперечного сечения в месте надреза.

2). Ударная вязкость ().

3). Составляющие ударной вязкости.

где работа зарождения трещины

работа распространения трещины

Метод Гуляева.

надрез со скруглением

Испытывают образцы на ударный изгиб при разных и смотрят: изменяется ли радиус изгиба.

Поскольку изготовление образцов с малым радиусом скругления- довольно трудоемкий процесс, то применяют метод экстраполяции этой прямой:

§ 4. Критическая температура хрупкости.

Кривая хладноломкости.

Хладноломкость- способность материала приобретать хрупкость при низких температурах.

Хладноломкие материалы- материалы с ОЦК решеткой либо некоторые материалы с ГПУ (например цинк).

Нехладноломкие материалы- материалы с ГЦК решеткой.

Для определения критической температуры хрупкости проводят испытания на ударный изгиб. Берется серия образцов из одного и того же материала, но испытания проводят при разных температурах.

Кривая хладноломкости:

Кривая хладноломкости имеет вид порога. Порог хладноломкости расположен между точками, в которых начинается насыщение.

Способы определения критической температуры хрупкости:

1). По началу порога хладноломкости.

2). По концу порога хладноломкости.

3). По заданному значению ударной вязкости .

4). По виду излома поперечного сечения образца (определяют относительную площадь вязкого излома в %).

Определение вязкой составляющей поперечного сечения образца:

Критическую температуру хрупкости определяют по 50% вязкого излома на 50% хрупкого:

По мере снижения температуры уменьшается доля вязкой составляющей и увеличивается доля хрупкой составляющей.

Критическая температура хрупкости- температура, при которой происходит резкое снижение ударной вязкости. Нужно помнить, что эта температура не является константой материала.

Для надежности и прочности конструкций необходимо, чтобы . Поопределяют возможность использования материалов в конструкциях. Если, то при действии динамических нагрузок применение материала становится невозможным из за возможности его разрушения.