Испытание материалов на растяжение

При этом виде испытаний определяют прочностные и пластические свойства материалов.

Прочность – это способность тве­рдого тела сопротивляться деформации или разрушению под действием ста­тических или динамических нагрузок. Прочность определяют с помощью спе­циальных механических испытаний об­разцов, изготовленных из исследуемого материала строго определенных размеров и формы. Испытания проводят в соответствии со стандартной методикой в соответствии с ГОСТ 1497-61.

Испытание материалов на растяжение - student2.ru

Рис.5 Плоский образец для испытания на прочность и пластичность при растяже­нии:l0 – исходнаядлина образца до ис­пытания; l – длина образца после испытания

В процессе испытания проводится запись кривой растяжения в координатах: усилие растяжения – удлинение. Для большинства материалов изобразим характерный вид этой зависимости.

Испытание материалов на растяжение - student2.ru

Испытание материалов на растяжение - student2.ru ; Испытание материалов на растяжение - student2.ru ,

где F0 – площадь поперечного сечения.

Пластичность — это способность материала получать остаточное измене­ние формы и размера без разрушения.

Для определения пластических свойств материалов в расчетах используют результаты полученные после завершения испытания (геометрические размеры испытанного образца)

Испытание материалов на растяжение - student2.ru

Испытание материалов на растяжение - student2.ru ; Испытание материалов на растяжение - student2.ru

e(%), y(%) – относятся к пластическим характеристикам и определение их значений является обязательным для металлов и сплавов используемых при изготовлении изделий холодным пластическим способом (холодная штамповка, холодное выдавливание). В нормативно-технической документации, а также в сертификатах на поставляемую продукции всегда указываются эти показатели.

Испытания на ударную вязкость (аН либо КСU, KCV, KCA)

Этот вид испытания позволяет установить минимально допустимую рабочую температуру материала. Испытания проводят стандартных образцах по методике в соответствии с ГОСТ 9454-61. Форма и размеры образца для испытания:

Испытание материалов на растяжение - student2.ru

Испытания - разрушение уда­ром стандартного образца на копре. Падающий груз разрушает образец.

Испытание материалов на растяжение - student2.ru Р=15 кг или Р=30 кг Н=1 м

В результате испытания на шкале установки регистрируется работа, затраченная на разрушение:

Испытание материалов на растяжение - student2.ru

КС – вязкость разрушения. U, V, A – форма разреза.

КСU –ударная вязкость определяемая для материалов со средним значением этого показателя;

KCV – ударная вязкость определяемая для материалов с высокой вязкостью;

KCA – ударная вязкость для материала прошедшего механическое старение – этот показатель свойств является ответственным за надежную работу изделия подвергнутого пластической деформации и имеющего остаточную деформацию больше 10%. Пример: изогнутый участок трубопровода.

Для установления минимально допустимой рабочей температуры материала испытанию подвергают серию контрольных образцов на ударную вязкость при различных температурах. При каждой температуре должно быть испытано не менее 5 образцов с последующим определением среднего значения ударной вязкости. Для нагрева образцов применяют нагревательные лабораторные печи, для охлаждения используют низкотемпературные камеры. В качестве охладителя применяют: фреон и углекислоту Т=-80°С и жидкий азот Т=-196°С.

По полученным результатам строят зависимость в координатах ударная вязкость – температура испытаний.

Испытание материалов на растяжение - student2.ru

Температура, при которой материал резко переходит из вязкого в хрупкое состояние называется температурным порогом хладноломкости (Т50).

Для некоторых материалов по такой зависимости определить температуру порога хладноломкости невозможно, т.к. отсутствует резкий переход материала в хрупкое состояние. Для таких материалов дополнительно проводят фрактографические исследования, – сущность которых заключается в анализе поверхности излома.

Испытание материалов на растяжение - student2.ru Испытание материалов на растяжение - student2.ru

%В – процент занимаемой вязкой составляющей в изломе

Наши рекомендации