Предел упругости s0,05 , как и предел пропорциональности, определяется расчетным или графическим способом.

Точно так же определяется и модуль упругости Е, МПа (кгс/мм2):

. (1.2)

 

 
 

Рис. 1.4. Характерные участки и точки диаграммы растяжения

 

За точкой «е» возникают заметные остаточные деформации, в точке S наблюдается переход к горизонтальной площадке S-S¢ (площадка текучести). Для участка S-S¢ характерен рост дефор­мации без заметного увеличения нагрузки. Если обозначить вели­чину нагрузки, соответствующую площадке текучести, через Рт, то напряжение в этой точке можно вычислить по формуле

, (1.3)

что и является физическим пределом текучести.

Следует отметить, что иногда (особенно это характерно для малоуглеродистой стали) на площадке текучести появляется «зуб» или низкочастотные колебания нагрузки. Это объясняется особен­ностями строения испытываемых материалов.

В этом случае предел те­кучести определяется по верхней точке амплитуды «зуба» («зубь­ев») и называется верхним пределом текучести (рис. 1.5).

Для материалов, не имеющих на диаграмме площадки текучести, определяют условный предел текучести

. (1.4)

 
 

Рис. 1.5. Определение верхнего предела текучести

 

Для нахождения величины Р0,2 в масштабе диаграммы по оси абсцисс вправо от точки 0 (рис. 1.6) откладывают отрезок ОЕ, равный 0,002l0, что составляет 0,2% от l0, и из точки Е проводят прямую, параллельную прямой ОР, до пересечения с кривой растяжения в точке S . Ор­дината этой точки определяет нагрузку Р0,2.

За площадкой текучести происходит упрочнение материала, и сопротивление деформации увеличивается, поэтому наблюдается увеличение нагрузки на кривой растяжения. До точки «в» образец деформируется равномерно.

Наибольшая нагрузка, предшествующая разрушению образца, обозначается Рв = Рmax. Напряжение в точке «в» называется временным сопротивлением, или пределом прочности:

. (1.5)

После точки «в», соответствующей максимальной силе Рв, происходит заметное местное сужение образца (образуется шейка). Если до этого образец имел цилиндрическую форму, то теперь растяжение образца сосредотачивается в области шейки. На участке в-к сечение образца быстро уменьшается, вследствие чего уменьшается растягивающая нагрузка. В точке «к» образец разрывается по наименьшему сечению шейки Fк.

Показателем пластичности материала является его абсолютное остаточное удлинение lост при разрыве (см. рис. 1.4, отрезок 0А1), так как упругая деформация (отрезок А1А2) исчезает после разрыва:

Dlост =lк - l0 . (1.6)

 

 
 

Рис. 1.6. Определение местоположения точки S, соответствующей

условному пределу текучести

 

Размеры испытуемых образцов могут быть различными, поэтому характеристикой пластичности образца является не его абсолютное, а относительное остаточное удлинение после разрыва

. (1.7)

Другой характеристикой пластичности металла является относительное сужение Y после разрыва, выраженное в процентах:

. (1.8)

При определении sпц, s0,05, sт и sв соответствующую им нагрузку Р делим на начальную площадь поперечного сечения образца F0. Напряжения эти называются условными. Однако при растяжении образца площадь поперечного сечения уменьшается. Напряжения, определенные по отношению при­ложенной нагрузки к действительной площади поперечного сечения образца в момент приложения этой нагрузки, называются истинными напряжениями:

. (1.9)

Диаграмма растяжения Р–Dl характеризует поведение образца из испытываемого материала с определенными геометрически­ми размерами. Чтобы исключить влияние размеров, диаграмму Р–Dl перестраивают в диаграмму s–e , где - напряжение, – относительная деформация. Диаграмма s–e – это та же диаграмма Р–Dl, построенная в масштабе 1/F0 по оси ординат и в масштабе 1/l0 – по оси абсцисс.

Как уже было сказа­но, для точного определения sпц, s0,05 и s0,2 используются специальные тензометры и электрические силоизмерители. С меньшей точностью эти характерис­тики можно определить, воспользовавшись машинны­ми диаграммами и простейшим мерительным инструментом (линейка, штангенциркуль, микрометр).

 
 

Графическое определе­ние местоположения точки Р предела пропорциональ­ности состоит в следующем (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Определение местоположения точки Р,

соответствующей пределу пропорциональности

 

Произвольной горизонтальной прямой пере­секают кривую растяжения на линейном участке. Полученный отрезок ас де­лят на две равные части. Откладывают отрезок сd, который равен половине отрезка ас: ав=вс=сd. Из начала координат 0 проводят луч через точку d. Точку Р, соответствующую пределу пропорциональности, находят построением касатель­ной к кривой растяжения, параллельной лучу 0d.

Значение предела упругости s0,05 принимается равным значению полученного предела пропорциональности sпц из-за незначи­тельного различия между ними.

Численные значения механических характеристик позволяют оценить прочностные и пластические свойстве испытанного материала (табл. 1.1).

 

Таблица 1.1

Оценка прочности и пластичности

 

Мате­риал   sв   Уровень прочности   d ,%   Уровень пластичности  
кгс/мм2   МПа   пластичности
Стали   140-200 и более   1400-2000 и более   высокопроч­ные   >40   высоко- плас­тичные  
80-140   800-1400   прочные   20-40   пластичные  
20-80   200-800   средней прочности   10-20   средней пластичности  
<20   <200   малопроч- ные   <10   малопластич­ные  
Алюминиевые сплавы   >50   >500   высокопроч­ные   25-35   повышенной пластичности  
35-40   350-400   нормальной прочности   20-25   пластичные  
<35   <350   малопрочные   <20   малопластичные  

 








Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 3890;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.01 сек.