Физика механика лекции и вопросы / OF1_6_Osnovy_teorii_uprugosti_Trenie_Elementy_g
.pdf
Диаграммы растяжения для двух металлов с разной пластичностью: сравнительно хрупкого (штриховая линия) и более пластичного (сплошная линия). Пределы текучести обоих металлов почти совпадают. Более хрупкий металл разрушается по достижении своего предела прочности при растяжении, а более пластичный – пройдя через свой предел прочности
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
31 |
12+ |
|
Диаграммы растяжения и сжатия
Кривая условного напряжения для сжатия проходит выше, чем для растяжения, только потому, что при сжатии поперечное сечение увеличивается, а не уменьшается
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
32 |
12+ |
|
Кривая напряжение–деформация для пластичного металла
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
33 |
12+ |
|
Кривая напряжение–деформация типичного неметаллического конструкционного материала (например, древесины или стекловолокна)
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
34 |
12+ |
|
Кривая напряжение-деформация кремниевого уса, который был деформирован до 3,6%
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
35 |
12+ |
|
Жёсткость и твёрдость
(Stiffness and hardness)
Жёсткость – способность тела или конструкции сопротивляться образованию деформаций.
Под твёрдостью понимают степень сопротивления материала внешнему механическому воздействию. Твёрдость обычно определяется методом вдавливания шарика или призмы в испытуемый образец либо методом царапания. В минералогической практике для приближённого определения твёрдости исследуемого объекта последний сравнивается с эталонами
минералогической шкалы твёрдости или шкалы твёрдости Мооса.
Более твёрдые эталоны царапают исследуемый объект, более мягкие – царапаются ими. Твёрдость минералов указывается с точностью до 0,5 балла.
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
36 |
12+ |
|
Эталоны минералогической шкалы твёрдости Мооса, Розиваля и Брейтгаупта
Минерал |
Твёрдость по |
Твёрдость по |
Твёрдость по |
|
Моосу |
Розивалю |
Брейтгаупту |
||
|
||||
|
|
|
|
|
Тальк Мg3(OH)[Si4O10] |
1 |
0,003 |
1 |
|
Каменная соль NaCl, галит (гипс) |
2 |
0,125 |
2 |
|
|
|
|
|
|
Слюда |
- |
- |
3 |
|
|
|
|
|
|
Кальцит Ca(CO3), известковый шпат |
3 |
0,34 |
4 |
|
Флюорит CaF2, плавиковый шпат |
4 |
0,50 |
5 |
|
Апатит Ca5F[PO4] |
5 |
0,60 |
6 |
|
Роговая обманка |
- |
- |
7 |
|
|
|
|
|
|
Полевой шпат K[AlSi3O8], ортоклаз |
6 |
3,7 |
8 |
|
Кварц SiO2 |
7 |
12,7 |
9 |
|
Топаз Al2[SiO4](F,OH)2 |
8 |
17,5 |
10 |
|
Корунд Al2O3 |
9 |
100 |
11 |
|
Алмаз С |
10 |
14 000 |
12 |
|
|
|
|
|
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
37 |
12+ |
|
Примеры твёрдости
Пример |
Твёрдость по Моосу |
|
|
Ноготь |
2÷2,5 |
|
|
Медный купорос (хальконит) |
2,5 |
|
|
Медная игла |
3 |
|
|
Стальная игла или нож |
5,5÷6 |
|
|
Кварц и его цветные разновидности |
7 |
(аметист, горный хрусталь, цитрин, |
|
дымчатый, розовый) |
|
|
|
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
38 |
12+ |
|
Хрупкость и ковкость
(Brittleness and forgeability)
Под хрупкостью минералов обычно понимают свойство минерала крошиться при царапании остриём ножа по его поверхности. Минералы, дающие черту с порошком по краям, являются хрупкими. О ковкости минералов свидетельствует гладкий блестящий след. Ковкие минералы при ударе по ним могут быть расплющены в тонкие пластинки. Хрупкость минерала устанавливается по появлению трещин в исследуемом минерале при нагрузке. Нагрузка, при которой появляется первая видимая трещина, носит название числа хрупкости. При изучении хрупкости минерала наблюдается резкое проявление анизотропии: на различных гранях одного и того же минерала трещина возникает при различной нагрузке. Хрупкость, как и твёрдость, может быть использована в качестве важного диагностического свойства.
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
39 |
12+ |
|
Шкала хрупкости
|
Характеристика |
Минимальная нагрузка, |
Типичные |
Балл |
при которой возникает |
||
|
хрупкости |
трещина, г |
минералы |
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
Весьма хрупкий |
При всех нагрузках |
Пирит, гипс |
|
|
|
|
II |
Хрупкий |
20 и выше |
Пентландит, |
|
|
|
тетраэдрит |
|
|
|
|
III |
Слабо |
50 и выше |
Кварц, пирротин |
|
пластичный |
|
|
|
|
|
|
IV |
Пластичный |
100 и выше |
Магнетит |
|
|
|
|
V |
Весьма |
При нагрузке 200 трещины |
Медь, галенит |
|
пластичный |
не образуются |
|
|
|
|
|
© А.В. Бармасов, 2006-2013 |
40 |
12+ |
|
