Контрольная работа: Характеристика металлического состояния Общая характеристика свойств металлов

Пластичность – это способность материала получать остаточное изменение формы и размеров без разрушения.

Вязкость – свойство материала, которое определяет его способность к поглашению механической энергии при постепенном увеличении пластической деформации вплоть до разрушения материала. Материал должен быть одновременно прочным и пластичным.

Твердость – это способность материала сопротивлятся внедрению в него других тел.

2. Испытания

Механические свойства металлов определяют при испытании образцов или готовых изделий на специальных машинах.

В результате испытания образцов на специальных машинах получают числовые значения механических свойств, то есть значение напряжений и деформации, при которых происходят изменения физического состояния материала.

В зависимости от условий нагружения образцов механические испытания могут быть статистическими, при которых нагружение производится плавно, динамическими, при которых нагрузка на образец прикладывается мгновенно.

К статистическим испытаниям относят испытание на растяжение, сжатие, определение твёрдости; к динамическим – испытание на ударный изгиб.

Рассмотрим некоторые из этих видов испытаний.

3. Твёрдость

В зависимости от применяемого метода твёрдость определяют по Бринелю (НВ), Роквеллу (HRC, HRA, HRB), Виккерсу (HV). Более подробно рассмотрим эти методы на лабораторной работе.

4. Испытание на растяжение (ГОСТ 1497)

Для этого вида испытания изготавливаются стандартные образцы (круглого и прямоугольного сечения).

Рисунок 1. Образцы для испытаний на растяжение:

l – расчетная длина, мм; d₀ – диаметр, начальный, мм.

При испытании образец растягивается на специальной машине до момента его разрыва. При этом вычерчивается диаграмма растяжения образца (P- нагрузка; Δl – абсолютное удлинение образца) (рис. 2).

На диаграмме отмечаются характерные участки и точки.

Рисунок 2. Диаграмма растяжения образца

Прочностные характеристики:

На участке (О–А) удлинение образца увеличивается прямопропорционально нагрузке Р. В точке А (Р_пц ) предел пропорциональности:

[МПа] (Н/мм² ).

F₀ – начальная площадь поперечного сечения образца, мм² .

Предел упругости (определяется в точке В) называют такое напряжение, при котором остаточное удлинение получается равным 0,05% первоначальной расчетной длины образца:

(МПа).

Выше точки В (Р_уп ) кривая диаграммы переходит плавно в горизонтальный участок, при этом образец удлиняется без увеличения нагрузки (металл течет).

Пределом текучести s_Т (s_0,2 ) называют наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения нагрузки: (определяется в т. С):

(МПа).

s_Т – физический предел текучести;

условный предел текучести – напряжение, при котором остаточное удлинение образца равно 0,2% расчетной длины.

За площадкой текучести нагрузка снова растет до некоторой мах величины Рв, после которой на образце начинается местное сужение (образование шейки).

Пределом прочности (временное сопротивление) называют напряжение, соответствующее мах нагрузке Р_В предшествующей разрушению образца: