Стандартные размеры образцов

Таблица 5

Наименование образца	Расчетная длина l0,мм	Диаметр образца d0, мм	Площадь попереч ного сечения F0,мм2	Кратность l0 d0
Нормальный длинный	200	20	314	10
Нормальный короткий	100	20	314	5
Пропорциональ- ный длинный	11,3 F0	Произволь ный	Произволь ный	10
Пропорциональ- ный	5,65 F0	Произволь ный	Произвольный	5

Рис 15. Типы кривых растяжения:

а – образец равномерно деформировался вплоть до разрушения;

б – образец разрушился после образования шейки.

Напряжения, характеризующие сопротивление металла деформированию, подразделяются на условные и истинные.

Условные напряжения  определяются как отношение действующей нагрузки Р, Н к площади поперечного сечения до испытания F₀ , мм² (8):

 = Р/ F₀ (8)

Истинные напряжения S, МПа, представляют собой отношение действующей нагрузки Р, Н, отрезок ОЕ к площади поперечного сечения в данный момент F, мм² (9):

S = P/F (9)

Кривая растяжения образца из низкоуглеродистой стали представлена на рис. 16.

Рис. 16. Кривая растяжения низкоуглеродистой стали.

1. Определение характеристик прочности

Предел пропорциональности представляет собой максимальное напряжение, до которого сохраняется прямолинейная зависимость между нагрузкой и деформацией, или, иначе говоря, остается справедливым закон Гука (10):

_пц = Р_пц/ F₀ (10)

Напряжение, при котором без заметного увеличения нагрузки образец продолжает деформироваться, называется физическим пределом текучести. Участок «вс» на кривой растяжения (рис.16) называется площадкой текучести. Наименьшая нагрузка на участке текучести Р_т, Н, отнесенная к первоначальной площади поперечного сечения F_0, мм², определяет значение физического предела текучести (11):

_т = Р_т / F₀ (11)

Так как для ряда материалов на кривых растяжения нет площадки текучести (см. рис. 15, а) , то в этом случае определяется условный предел текучести _0,2 , мм.

Под условным пределом текучести _0,2 понимают напряжение, при котором остаточная деформация составляет 0,2% от первоначальной расчетной длины образца l₀ . Условный предел текучести определяется по формуле

_0,2 = Р_А / F₀ (12)

Для определения условного предела текучести на диаграмме растяжения по оси абсцисс от начала координат откладывают величину, равную 0,2% от l₀ (отрезок ОЕ на рис.17).

Рис.17. Схема определения условного предела текучести.

Через точку Е проводят прямую, параллельную участку пропорциональности диаграммы. Ордината точки А пересечения этой прямой с диаграммой растяжения определяет нагрузку, соответствующую условному пределу текучести (13):

_0,2 = Р_А / F₀ (13)

Точка В на диаграмме растяжения отвечает максимальной нагрузке, выдерживаемой образцом при испытании. В этой точке деформация из равномерной переходит в местную, и на образце начинает образовываться шейка.

Напряжение, отвечающее максимальной нагрузке Р_В в процессе испытания, называется пределом прочности (14):

_В = Р_В / F₀ (14)

Разрушение образца при растяжении происходит в точке К при нагрузке Р_К, Н. Отношение этой нагрузки к площади поперечного сечения образца после разрушения F_К, мм², представляет собой истинное сопротивление разрыву (15):

S_К = P_К/F_К (15)