Материала.
σ- напряжение как нагрузка, деленная на начальную площадь сечения образца ;
S - истинное напряжение как нагрузка, деленная на действительную площадь сечения F.
При достижении точки bна диаграммах (рис. 4.1 и 4.2) истинное напряжение
.
Этот момент соответствует достижению максимальной нагрузки Рв
и началу образования шейки.
В области диаграммы от площадки текучести до точки bнагрузка повышается, происходит деформационное упрочнение материала; одновременно идут два противоположных процесса: сокращение числа дисклокаций, торможение их на границах зерен и в жестких фазах и разупрочнение — сдвиги и образование микроступенек на поверхности, повороты и переориентация поликристаллов в зернах, образование межзеренных и межкристаллитных сдвигов и полостей - микротрещин. И, наконец, сужение образца и одновременное повышение нагрузки становятся предельными; появляется сечение, где механизм деформирования, работавший до сих пор по схеме одноосного линейного напряжение, теряет устойчивость, НДС изменяется на трехосное неоднородное объемное состояние в результате образования шейки (рис. 7).
Нагрузка начинает падать, тогда как истинное напряжение Sпродолжает расти до предельного значения SK = PK / FK , но это теперь условная величина, поскольку в механизме образования шейки и разрушения участвуют еще два главных напряжения, а в изломе присутствуют зоны сдвига и отрыва.
Испытание на сжатие. Для большинства металлов и сплавов, а также конструкционных пластмасс и других неметаллов, механические характеристики, полученные при растяжении и сжатии, неодинаковы. Физическая сущность различия между характеристиками материалов при растяжении и сжатии состоит не тольков различии НДС при достижении предельных уровней σТ, σв, но и в различииусловий на поверхности и в объеме в связи с разными знаками деформа-мп в упругой области при так называемом линейном напряженном состоянии. Коэффициент, введеннный Я.Б. Фридманом,
, (4.2)
характеризующий склонность НДС в образце к развитию пластических, сдвиговых деформаций, при растяжении гладкого образца имеет значение 0,5, а при сжатии
(μ = 0,5) .
Если оценить величину при растяжении в шейке по значениям на оси образца (см. рис. 4.3), то величина также окажется равной 0,5; это означает, что соотношения между свойствами материала по текучести и прочности при растяжении и сжатии для пластичных материалов должны быть близки.
Стандарт на методы испытания на сжатие ужесточил требования на условия испытания,повысил объективность получения характеристик за счет требований к образцам, обработке результатов и потребовал новой техники эксперимента. Кроме определения основных характеристик стандарт регламентирует получение параметров кривой упрочнения, необходимой для расчетовтехнологических режимов обработки металлов давлением и расчетов на прочностьв упруго - пластической области с учетом различия свойств на растяжение.
Создание на одном из типов образцов небольшого буртика на торцах, уплотняющего полость для пластичного смазочного материала (стеарина, парафина, воска и т. д.), позволяет получить на торцах почти гидростатическое давление.
Это повышает до предельных значений нагрузку, при которой имеет место идеальное сжатие на торцах, и позволяет корректно получить основные механические характеристики и кривую упрочнения в виде
,
где σs— истинное напряжение текучести; — логарифмическая деформация; ти п— коэффициенты (п - показатель деформационного упрочнения); FK , F0 — текущая и начальная площади поперечных сечений образца; h0 , h — начальная и текущая высоты образца.
При необходимости в практике машиностроения проводят испытания на изгиб, кручение, сдвиг (срез), смятие, на ползучесть, длительную прочность, на коррозию под напряжением, на усталость.
Дата добавления: 2014-12-30; просмотров: 1282;