8.1 Испытания материалов.

При механических испытаниях выявляются следующие свойства материалов:

1. Прочность - способность материала, не разрушаясь, воспринимать внешние механические воздействия.

2. Пластичность - способность материала давать значительные остаточные деформации не разрушаясь.

3. Упругость - способность материала восстанавливать свои первоначальные формы и размеры.

4. Твердость - способность материала сопротивлятся проникновению в него другого тела, практически не получающего остаточных деформаций.

Классификация испытаний:

1. По характеру нагружения

1.1. Статические

1.2. Динамические

1.3. Испытания на усталость.

2. По виду деформации

2.1. Растяжение(сжатие)

2.2. Срез(смятие)

2.3. Кручение

2.4. Изгиб

Механические испытания имеют большое значение не только для рассчета на прочность, но и для контроля качества материала или выпускаемых изделий. При этом испытаниям могут подвергаться как специальные образцы, так и отдельные детали и узлы. Рассмотрим подробно статические испытания на растяжение, т.к. оно является наиболее распрострненным и обладает рядом достоинств: однородность напряженного состояния образца в области, достаточно удаленной от головок, сравнительная простота оборудования и методик эксперимента.

На рисунках ниже показаны: примеры образцов для испытаний на растяжение(слева) и разрывная машина для испытаний на растяжение, дающая максимальную силу в 50 кН(справа)

Машина состоит из винта(1), нижнего захвата(2), верхнего захвата(3), маятника(4) и силоизмерительного устройства(5).

 

 

 

8.2. Диаграмма растяжения малоуглеродистой стали.

На рисунке слева показан примерный вид диаграммы испытания образца из малоуглеродистой стали. Как видно, на диаграмме есть пять этапов:

1. 0-А - Зависимость между силой и удлиннением линейна, т.е. справедлив закон Гука, не возникает заметных пластических деформаций.

2. А-С - Возникают первые остаточные деформации

3. С - Наблюдается увеличение длины без приложения нагрузки, текучесть(участок соответственно назван - площадка текучести).

4. С-D - Материал снова начинает сопротивляться нагрузке, но зависимость нелинейна. Этот участок называют зоной упрочнения.

5. К - разрушение образца.

 

 

Каждая точка на диаграмме соответствует определенным механическим характеристикам материала:

 

 

1. точка А:

- предел пропорциональности - наибольшие напряжение, до достижения которого справедлив закон Гука.

 

 

2. точка В:

- предел упругости - наибольшие напряжение, до достижения которого в образце не возникает остаточных деформаций.

 

 

3. точка С:

- предел текучести - напряжение, при котором происходит рост пластических деформаций без увеличения нагрузки (металл течет).

 

 

4. точка D:

- предел прочности - условное напряжение, соответствующие наибольшей нагрузке, выдерживаемой образцом до разрушения.