Характеристики пластичности

1.Относительное остаточное удлинение

,

где - конечная длина расчетной части разрушенного образца.

2. Относительное сужение

.

Величины ихарактеризуют пластичность материала при растяжении, т.е. его способность получать остаточные деформации до разрушения. При больших значенияхиматериал считается пластичным, при малых (обычно) – хрупким.

Величина вычисляется путем непосредственных замеров на образце, так как диаграммным аппаратом испытательной машины или ЭВМ по оси абсцисс диаграммы фиксируется удлинение всего образца, а не только его расчетной части.

По полученной диаграмме растяжения легко строят диаграмму условных напряжений в координатах: ,

где - напряжение;- деформация (относительное удлинение),(рис.1.2).

Рис. 1.2. Диаграмма напряжений материала образца

Диаграмма условных напряжений полностью подобна диаграмме растяжения, но характеризует процесс деформирования не образца данных размеров, а материала. На ней имеются те же характерные точки. А, В, С, Dи Е, что и на диаграмме растяжения.

В практических инженерных расчетах используются обычно условные характеристики ,,.

В целях сравнимости результатов испытаний техника и условия испытаний на растяжение, а также форма и размеры образцов стандартизированы (ГОСТ 1497-73). Образцы могут быть круглого или (для листового материала) прямоугольного поперечного сечения:

Рис. 1.3. Образцы для испытаний круглого и прямоугольного

поперечных сечений

Площади поперечных сечений образцов вычисляют по известным формулам: ;.

ГОСТом установлены следующие соотношения для образцов:

1. - для десятикратных образцов (для плоских образцов);

2. - для пятикратных образцов (для плоских образцов).

Диаметр круглых образцов назначается обычно в пределах 5 и более миллиметров; толщина плоских образцов – в пределах от 0,5 и более миллиметров.

Выбор формы и размеров образца обуславливается возможностями изготовления, а также мощностью и конструкцией применяемой испытательной машины.

Вопросы входного контроля

1. Что называется прочностью материала?

2. Дайте определение упругости пластичности.

3. Какие деформации называются упругими?

4. Какие деформации называются пластичными?

5. Что называется напряжением?

6. Каковы единицы измерения напряжений?

7. Как формулируется закон Гука?

8. Что называется образцом материала?

Оборудование, приборы, принадлежности

1. Универсальный учебный комплекс для статических испытаний материалов КСИМ-40.

2. ПЭВМ типа IBMPC.

3. Испытуемый образец.

4. Штангенциркуль.

l_р

а) до испытаний б) после испытаний

Рис.1.4. Эскизы образца

Основные задачи исследования

Изучить процесс растяжения образца из малоуглеродистой стали вплоть до его разрушения (разрыва), изучить диаграммы растяжения, определить механические характеристики.

Последовательность выполнения работы

• Замерить диаметр образца и длину его рабочей части.

• Установить образец и захваты испытательной машины и настроить ПЭВМ для записи диаграммы растяжения образца.

• Произвести нагружение образца вплоть до его разрыва.

• Произвести замеры образца после разрыва: длины и диаметра шейки.

• Обработать диаграмму растяжения и вычислить:

  • предел пропорциональности ;

  • предел упругости ;

  • предел текучести ;

  • предел прочности (временное сопротивление) ;

  • определить истинное напряжение разрыва .

• Определить остаточное удлинение образца и сужение шейки образца.