Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
zachet_2.docx
Скачиваний:
121
Добавлен:
02.05.2015
Размер:
288.8 Кб
Скачать

28. Определение коэффициента линейного теплового расширения. Влияние температуры,фактора времени, агрессивных сред и влажности на характеристики металлов.

Различные вещества, в зависимости от особенностей их кристаллического строения, по- разному расширяются при нагревании. Чтобы количественно характеризовать это свойство, вводится особая величина, называемая коэффициентом линейного расширения.

Пусть длина твердого тела при температуре 00 равна l0, а при температуре t0 C будет равна lt . В таком случае коэффициент линейного расширения называется формулой:

(1)

Из нее следует, что коэффициент линейного расширения равен относительному удлинению тела при нагревании на 1 К. На самом деле соотношение (1) выполняется не вполне точно. Коэффициент линейного расширения a несколько зависит от температуры, но для большинства практических целей a можно считать постоянным. Для приближенных расчетов коэффициента линейного расширения твердого тела можно взять за начальную его длину l1 при температуре t1, а за конечную его длину l2 при температуре t2 .Тогда формула для коэффициента линейного расширения будет иметь вид:

При нагревании объем тела увеличится и станет равным

Величина b называется коэффициентом объемного теплового расширения твердого тела b»3a.

Влияние различных факторов на характеристику материалов

Влияние температуры окружающей среды. Повышенные температуры оказывают существенное влияние на такие механические характеристики конструкционных материалов, как ползучесть и длительная прочность. Ползучестью называют медленное непрерывное возрастание пластической деформации под воздействием постоянных нагрузок. Длительной прочностью называется зависимость разрушающих напряжений от длительности эксплуатации

Влагопроводимость одна из важнейших характеристик. Повышенная влажность внутренней поверхности теплоизоляции негативно сказывается на санитарных показателях и влияет на длительность эксплуатации теплоизоляционного материала.

Очень большое влияние на проявление свойств пластичности и хрупкости оказывает время нагружения и температурное воздействие. При быстром нагружении более резко проявляется свойство хрупкости, а при длительном воздействии нагрузок — свойство пластичности.

29.Механические методы испытания металлов- твердость по: Бринелю, Роквеллу, Виккерсу, Кнупу, Шору.

Твердость – это сопротивление материала проникновению в его поверхность стандартного тела (индентора), не деформирующегося при испытании.

Твердость по Бринеллю

В качестве индентора используется стальной закаленный шарик, диаметр в зависимости от толщины изделия.

Нагрузка Р, в зависимости от диаметра шарика и измеряемой твердости.

Продолжительность выдержки τ.

Полученный отпечаток измеряется в двух направлениях при помощи лупы Бринелля. Твердость определяется как отношение приложенной нагрузки Р к сферической поверхности отпечатка F:

Твердость по Роквеллу

Метод основан на вдавливании в поверхность наконечника под определенной нагрузкой

Индентор для мягких материалов – стальной шарик, для более твердых материалов – конус алмазный.

Нагружение осуществляется в два этапа. Сначала прикладывается предварительная нагрузка Pо для плотного соприкосновения наконечника с образцом. Затем прикладывается основная нагрузка Р1, втечение некоторого времени действует общая рабочая нагрузка Р. После снятия основной нагрузки определяют значение твердости по глубине остаточного вдавливания наконечника h под нагрузкой Pо.

Твердость по Виккерсу

Твердость определяется по величине отпечатка. В качестве индентора используется алмазная четырехгранная пирамида.

Твердость рассчитывается как отношение приложенной нагрузки P к площади поверхности отпечатка F:

Преимущество данного способа в том, что можно измерять твердость любых материалов, тонкие изделия, поверхностные слои. Высокая точность и чувствительность метода.

Способ микротвердости – для определения твердости отдельных структурных составляющих и фаз сплава, очень тонких поверхностных слоев (сотые доли миллиметра).

Аналогичен способу Виккерса. Индентор – пирамида меньших размеров.

Твердость по Кнупу

Испытание на определение микротвердости осуществляется путем вдавливания индентора специальной формы в поверхность испытуемого образца. метод Кнупа рассчитан на приложение одной единственной нагрузки. Получившийся отпечаток или невосстановившаяся площадь затем измеряется с помощью высокомощного микроскопа в комбинации с нитяными окулярами, или в последнее время измерение производится автоматически с помощью программного обеспечения, анализирующего изображение. При проведении испытаний по Кнупу нагрузка обычно составляет от 10-1000 г, поэтому их называют испытаниями на микротвердость или микроиндентацию, чаще всего их проводят, когда образцы имеют небольшую площадь или в случае хрупких образцов, поскольку минимальная деформация материала происходит вдоль короткой диагонали.

Твердость по Шору

Шарик бросают на поверхность с заданной высоты, он отскакивает на определенную величину. Чем больше величина отскока, тем тверже материал. В результате проведения динамических испытаний на ударный изгиб специальных образцов с надрезом оценивается вязкостьматериалов и устанавливается их склонность к переходу из вязкого состояния в хрупкое

Вязкость – способность материала поглощать механическую энергию внешних сил за счет пластической деформации.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]