10.Основные механические характеристики материала: предел пропорциональности; предел упругости; предел текучести; предел прочности.

Предел пропорциональности б пц есть наиболь­шее напряжение, при котором справедлив закон Гука. Если после разгрузки образца деформация полностью исчезает, то она называется упругой.

Точке В на диаграмме растяжения соответствует предел упру­гости, при достижении которого в образце появляются остаточные деформации. Напряжение, вызываемое силой Р_уп, соответствует пределу упругости

Пределом упругости б_уп называется такое напряжение, при ко­тором в материале получается остаточная деформация, равная за­данной малой величине—(0,002—0,005)% первоначальной длины образца.

Значения напряжений б пц и б _уп близки друг к другу, поэтому различием между ними пренебрегают. После точки А линейная зависимость между силой Р и удлинением нарушается. При до­стижении точки С наблюдается переход диаграммы к горизонтальному участку СD, который называется площадкой текучести. На этой стадии растяжения удлинение образца растет при постоянном значении растягивающей силы, обозначаемой Р_т. Этот процесс на­зывается текучестью материала. Характерным для текучести яв­ляется появление больших деформаций.

Пределом текучести б_т называется напряжение, при котором деформации растут без увеличения нагрузки Величина его определяется по формуле

При достижении предела текучести повышается температура образца, изменяются его электропроводность, магнитные свойства, на поверхности появляется видимая невооруженным глазом сетка линий, расположенных примерно под углом 45° к про­дольной оси образца. Эти линии принято называть линиями Чер­нова или Людерса, впервые наблюдавших и описавших их. Ли­нии Чернова возникают вследствие сдвига кристаллов под дей­ствием касательных напряжений. В результате этих сдвигов образец получает остаточные деформации.

После стадии текучести материал вновь приобретает способ­ность увеличивать сопротивление дальнейшей деформации и вос­принимает возрастающее до некоторого предела усилие, что видно из диаграммы растяжения, по восходящей кривой DЕ, называемой участком упрочнения. Точка Е соответствует наиболь­шему усилию Рмах, которое может воспринимать образец.

Пределом прочности бв (или временным сопротивлением) на­зывается напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца.

Оно вычисляется по формуле

11. Механизм образования упругих и пластических деформаций.

Образование пластических деформаций связано со смещениями сдвига в кристаллической решётке. Наглядное подтверждение этому даёт, в частности, наблюдение за поверхностью полированного образца при испытании на растяжение. В зоне общей текучести и упрочнения, т. е. при возникновении заметных пластических деформаций, поверхность образца покрывается системой тонких линий или, как их называют, полос скольжения. Эти линии имеют преимущественное направление, составляющее угол, близкий к 45 градусам, с осью стержня, и практически совпадают с плоскостями максимальных касательных напряжений. В результате соскальзывания по наклонным плоскостям стержень удлиняется.

В результате приложения к образцу внешних сил в кристаллах возникают смещения атомов не только на целое число позиций, но сохраняет также и некоторое искажение кристаллической решётки. Следовательно, наряду с пластической деформацией существует и упругая. При разгрузке форма искажённой решётки восстанавливается, т. е. снимается упругая деформация. Пластическая же деформация не восстанавливается.