Материаловедение. Барышев Г.А - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

При дальнейшем увеличении нагрузки (участок «в» на кривой
1
)
пластическая деформация материала затрудняется из-за увеличения количества
дислокаций, которые мешают друг другу скользить в кристалле. Это явление
получило название
наклёп
– увеличение прочности материала под
действием пластической деформации.
До точки «г» образец равномерно растягивается (и утоняется) по всей рабочей
длине. Затем материал так сильно наклёпывается, что больше не может
деформироваться однородно. При этом на нём образуется шейка – местное
уменьшение сечения с одновременным зарождением микротрещины (точка «г» на
кривой
1
, рис. 2), неминуемо ведущей к последующему разрушению.
Временное сопротивление
(
предел прочности
) σ
в
– напряжение, при
котором в материале начинается
разрушение. Другое определение σ
в
–
напряжение, до которого материал сопротивляется пластической деформации без
разрушения.
Участок «д» на кривой
1
(рис. 2) – медленное распространение в материале
вязкой трещины –
долом
образца.
Кривая
2
на рис. 2 показывает сопротивление растяжению образца из высокопрочного материала. Модуль упругости
его больше, поэтому линейный участок более крутой. Площадка текучести отсутствует, однако, начиная с некоторого
значения напряжения, деформация отклоняется от закона Гука.
Условный предел текучести
σ
0,2
(σ
02
) – напряжение, при котором отклонение от упругой деформации (т.е. пластическая
деформация) составляет 0,2 % (так условились). Поэтому σ
т
иногда называют
физическим
пределом текучести.
В высокопрочном материале образование шейки почти не выражено, и при достижении предела прочности σ
в
сразу
идёт разрушение.
После испытания обломки образца складывают и измеряют. Это позволяет оценить
характеристики пластичности
:
–
относительное удлинение
δ образца при разрушении, определяемое по формуле (2);
–
относительное сужение
ψ = (
F
–
F
0
)/
F
0
, где
F
– площадь поперечного сечения в месте разрушения (рис. 1,
в
).
Испытание на растяжение относится к разрушающим методам определения механических свойств материалов. Для
текущего контроля качества термической обработки металлов используют обычно
неразрушающие способы
, главным из
которых является
измерение твёрдости.
Твёрдость
– это способность материала сопротивляться проникновению (внедрению) в него другого тела.
Твёрдость измеряют путём воздействия на поверхность металла наконечника (индентора), изготовленного из
малодеформирующегося материала (закалённая сталь, алмаз или твёрдый сплав) и имеющего форму шарика, конуса,
пирамиды или иглы. Существует несколько способов измерения твёрдости по характеру воздействия наконечника на
материал – царапаньем, по отскоку шарика и др.
Наибольшее распространение получило измерение твёрдости вдавливанием индентора в образец под действием
определённой нагрузки. Особенность происходящей при этом деформации заключается в том, что она протекает только в
небольшом объёме, окружённом недеформированным металлом. В таких условиях испытания возникают главным образом
касательные напряжения, а доля растягивающих напряжений незначительна. Поэтому можно измерять твёрдость даже
хрупких материалов.
1. Измерение твёрдости по Бринеллю
Метод Бринелля (ГОСТ 9012–59)
применяют только для пластичных материалов
(железо, отожжённая сталь,
графитизированные чугуны, цветные металлы и сплавы).
По этому способу в проверяемый образец под действием нагрузки
P
вдавливают шарик из закалённой стали (рис. 3).
Испытание проводят на прессе Бринелля. После снятия нагрузки на поверхности образца остаётся отпечаток, диаметр
d
которого измеряют с помощью микроскопа (лупы) Бринелля с точностью ±0,05 мм.
Рис. 3. Измерение твёрдости по Бринеллю:
а
– нагружение;
б
– снятие нагрузки;
в
– измерение отпечатка
Твёрдость определяют по формуле
)(
2
22
dDDD
P
F
P
HB
−−π
==
,
(3)
Рис. 2. Кривые испытаний на
растяжение пластичного –
1
и
высокопрочного –
2
материала
2
1

Страницы