17. Механические свойства. Методы испытаний. Уровень свойств.

Механические свойства металлов характеризуют поведение металла под действием напряжениий. Их делят на прочностные, пластические и вязкостные.

1) Прочность материала - способность сопротивляться деформации или разрушению под действием статических или динамических нагрузок. Твердость - это способность материала сопротивляться проникновению в него других тел. Твердость измеряют с помощью статических методов и динамических. К статическим методам относятся:

- измерение твердости по Бринеллю HB. При этом испытании стальной закаленный шарик вдавливается в поверхность образца. Замеряется диаметр отпечатка, и определяют отношение нагрузки к площади отпечатка. Недостатки: ограниченность размеров шарика, зависимость от нагрузки, твердость образца должна быть ниже твердости закаленной стали.

- измерение твердости по Роквеллу HR. При этом испытании стальной шарик (HRВ) или алмазный конус (HRА и HRС) вдавливается в поверхность образца. Значение твердости считывается со шкалы прибора. Недостатки: толщина образца должна быть в 8 раз больше глубины вдавливания.

- измерение твердости по Викерсу HV. Производят вдавливание алмазной пирамидки, замеряют диагонали отпечатка.

К динамическим методам относятся испытание по методу Шора. Определяется высота отскока бойка, свободно падающего с постоянной высоты на поверхность образца.

Для определения модуля упругости, предела упругости, предела текучести физического и условного применяют испытания на растяжение и сжатие. Образец растягивают или сжимают, при этом замеряют максимальное напряжение, при котором нет остаточных деформаций или есть нам заданном значении, определяют максимальную нагрузку, которую выдержал образец.

Испытанием на кручение определят модуль сдвига, предел текучести и условный предел прочности. При этом испытании определяется крутящий момент и угол закручивания образца.

Предел прочности определяют испытанием на изгиб. При испытании образец лежит на двух опорах и к нему прикладывается нагрузка до его разрушения.

Пластичность – способность твердого тела под действием внешних сил изменять свои форму и размеры без тразрушения. При определении относительного сужения или удлинения используют испытание на растяжение или сжатия, при этом замеряют конечную и начальную длину образца.

Вязкость - это свойство материала, которое определяет его способность к поглощению механической энергии при постепенном увеличении пластической деформации вплоть до разрушения материала. Материалы должны быть одновременно прочными и пластичными. Проводят испытания на ударный изгиб и вязкость разрушения. При испытании на вязкость разрушения определяют характер трещины и напряжения способствующие разрушению. При ударном изгибе маятниковые копры наносят удар по образцу, надрезанному посередине. Образец зажат на двух опорах.

Выносливость - это способность материала выдерживать, не разрушаясь, большое число повторно-переменных нагрузок. Определяют предел выносливости. К образцу прикладывают ассиметричные циклические нагрузки и замеряют максимальное напряжение цикла, после которого не произошло разрушения в течении неограниченного числа циклов. Испытания на коррозионную усталость проводят в коррозионной среде.