Определение ударной вязкости сталей
Известно, что стали, имеющие большую пластичность при комнатной температуре, в условиях низких температур могут стать хрупкими, т.е. разрушаются без пластической деформации. Такое явление получило название хладноломкости. Переходу металлов в хрупкое состояние способствует не только понижение температуры, но и увеличение скорости нагружения (ударная нагрузка), т.е. переход от статической к динамической нагрузке. Кроме того, хрупкому разрушению способствует наличие в металле концентраторов напряжений (надрезов, выточек, непроваров в сварных швах, резких переходов одного сечения к другому). В ряде случаев влияние динамической нагрузки и надрезов в металле может оказаться настолько существенным, что переход металла из вязкого состояния в хрупкое может наблюдаться и при нормальной положительной температуре.
Для оценки склонности металла к хрупкому разрушению следует проводить испытания в таких условиях, которые бы предусматривали учет всех факторов, способствующих переходу металла в хрупкое состояние.
     |
Такие условия создаются при ударном испытании на изгиб стандартного образца, ослабленного надрезам (рис.1). Испытание проводится на приборе, который называется маятниковым копром.
| |
,
где 
– вес маятника; 
– высота его подъема до испытания.
Затратив на разрушение образца часть своей потенциальной энергии, маятник отклоняется в другую сторону от положения равновесия на меньший угол. Запас его потенциальной энергии при этом останется равным:
.
Если пренебречь сопротивлением от трения и сопротивлением воздуха, значения которых ничтожно малы по сравнению с тем сопротивлением, которое оказывает передвижению маятника образец при его разрушении, то можно утверждать, что работа по разрушению (деформации) образца равна:
.
Эта работа характеризует способность образца поглощать энергию удара. При этом удельная работа, отнесенная к площади поперечного сечения в месте разрушения, обозначается 
и называется ударной вязкостью металла:
,
где F0 - площадь ослабленного надрезом сечения образца, в котором произошло разрушение.
Чем больше склонность металла к хрупкому разрушению, тем меньше значение ударной вязкости.
На маятниковом копре КМ–5 в зависимости от веса 
груза энергия разрушения образца определяется по конкретной шкале (№ 1, 2 или 3). Волокнистый матово-серый излом свидетельствует о вязком разрушении, а блестящий кристаллический – о хрупком. Причем, чем больше доля блестящего кристаллического излома, тем выше склонность металла к переходу в хрупкое состояние.
Дата добавления: 2016-05-11; просмотров: 1066;