Міцність і пластичність металу
Характеристики міцності та пластичності отримують при розтягуванні зразку у вигляді круглого стержня або полоси. На спеціальних машинах записують залежність видовження зразка від навантаження. На основі цих даних будують діаграму залежності відносного видовження зразка δ від напруження σ.
Вид діаграми суттєво залежить від пластичностіматеріалу, що характеризує здатність, не руйнуючись, змінювати форму під дією навантаження і зберігати її після того, як навантаження перестане діяти.
Відрізок ОАдіаграмми відповідає пружній деформації металу, коли виконується закон Гука σ = Е·δ, де Е— модуль пружності (модуль Юнга).
Напруження, що відповідає гра-ничній пружній деформації в точці А, називають межею пропорцій-ності σа (чи межею пружності).В системі СІ її виражають у МПа. При вищих напруженнях відбува-ється рівномірна пластична дефор- мація (видовження та звуження по-перечного перетину) зразка. Оскіль-ки практично неможливо визначити початок переходу металу в непруж-ний стан, межу пружності встанов-люють умовно, задаючись залишко-
Рис. 1.4. Діаграма розтягування сталі вою деформацією, частіше 0,001;
0,005; 0,02 і 0,05%. Межу пружності відповідно позначають σ0,01; σ0,05 іт.д. Цяхарактеристика важлива для пружинних та інших матеріалів.
Чимало пластичних матеріалів при напруженнях дещо вищих за σа, на діаграмі розтягу мають ділянку, при якій зразок деформується без збільшення навантаження. Напруження, що відповідає цьому стану матеріалу, називають межею плинностіі позначають σТ. Напруження, що діють в деталі, повинні бути меншими за межу плинності.
Подальший розтяг зразка супроводжується рівномірним зростанням напруження до σв — межі міцності(здатності протидіяти руйнуванню під дією зовнішніх сил). Це напруження є найбільшим і відповідає початку великої пластичної деформації невеликої ділянки зразка, що називається шийкою. Саме тут перетин зразка значно зменшується і відбувається руйнування.
Напівкрихкі матеріали руйнуються при напруженнях, що дорівнюють σв,, у крихких — ділянка плинності відсутня.
За діаграмою розтягу визначають такі характеристики пластичності як відносне видовження δ та відносне звуження ψ. Відносне видовження характеризує приріст довжини зразка щодо початкової, а відносне звуження — щодо зменшення площі перетину:
де l1 іl0— довжина зразка до і після деформації;
де S1 і S0 — відповідно площі перетину зразка до і після випробувань. За показниками пластичності визначають придатність матеріалу до пластичної деформації під час обробки тиском, а також здатність його перерозподіляти напруження при перевантаженнях. Ці дані важливі як для конструкторів, так і для технологів. Наприклад, пластичні матеріали більш надійні в роботі, бо при їх застосуванні менша ймовірність небезпечного крихкого руйнування.
Дата добавления: 2015-11-28; просмотров: 1198;