Eu numesc testele statice, în care sarcina aplicată eșantionului crește încet și fără probleme. Aceste teste includ teste pentru tensiune, compresiune, torsiune, îndoire și determinarea durității. Diferitele stări de stres generate de una sau altă metodă de testare statică sunt estimate de obicei prin coeficientul de duritate
unde # 964; max - cea mai mare tensiune tangențială; Smax este cea mai mare tensiune normală (întinsă).
Mai mult Smax comparativ cu # 964; cu cât valoarea este mai mică # 945; și cu cât este mai severă testul.
Trebuie avut în vedere că rigiditatea testelor este determinată nu numai de coeficientul # 945, dar și proprietățile materialului care este testat.
În acest curs, se consideră doar testul de tracțiune - cel mai des întâlnit pentru oțelurile structurale, metalele neferoase și aliajele lor. O serie de caracteristici mecanice calitative și calculate importante ale eșantionului sunt stabilite pentru un test.
Experimentul se obține diagrama alungire (Figura 19a): Curba 1 caracterizează comportamentul (deformare) a metalului sub acțiunea a tensiunilor, amploarea care este condiționată (# 963;), ei calcul-lyayut împărțirea sarcinii F la un moment dat inițial aria secțiunii transversale a F0 eșantionului (# 963; = P / F0 kgf / mm 2.). Curba 2 descrie comportamentul (deformare) a metalului sub acțiunea stresului S, a cărui magnitudine este adevărat, se calculează prin împărțirea sarcinii F la un moment dat de aria secțiunii transversale a specimenului în aceeași clipă. În cadrul testului de tracțiune, se utilizează de obicei o diagramă de solicitare condițională. Așa cum se poate vedea din fig. 1, la punctul A, deformarea este proporțională cu stresul. Unghiul de înclinare linie tangentă OA în raport cu abscisa descrie modulul de elasticitate E = # 963; / # 948; (# 948; - deformare relativă). Modulul de elasticitate E determină rigiditate materi la, intensitatea creșterii tensiunii ca deformarea elastică.
Figura 19. Diagrame:
a - întinderea metalelor pentru presiuni condiționate (-) și adevărate (- - -); I - zona de deformări elastice; II - zona de deformare plastică; III - zona de dezvoltare a fisurilor; b - adevărate stresuri
Sensul fizic al modulului de elasticitate se reduce la faptul că el caracterizează rezistența metalului la deformarea elastică, adică la deplasarea atomilor din poziția de echilibru în zăbrele.
Modulul de elasticitate depinde foarte puțin de structura metalului și este determinat de forțele legăturii interatomice. Toate celelalte proprietăți mecanice sunt sensibile din punct de vedere structural și variază în funcție de structura (prelucrarea) pe o gamă largă.
Tensiunea corespunzătoare punctului A se numește limita proporționalității (# 963; ac).
Subliniază faptul că nu depășesc limita de proporționalitate sunt cauzate numai de deformări elastice, adică adesea identificate cu limita elastică condiționată (). Acest lucru nu este în întregime precis, dar este acceptabil pentru multe cazuri de practică. Limita elastică este definită ca tensiunea la care tulpina reziduală atinge 0,05% (sau chiar mai puțin) din lungimea inițială a probei.
Stresul care determină deformarea reziduală egală cu 0,2% se numește rezistența la curgere condiționată ().
Punctul de randament este cel mai adesea ales drept unul dintre indicatorii de rezistență. Valorile Ps și caracterizează rezistența la deformări mici și moderate. O creștere suplimentară a sarcinii determină o deformare plastică mai mare în întregul volum al metalului. Stresul care corespunde celei mai mari încărcări care precedă distrugerea eșantionului se numește rezistența temporară sau limita de rezistență.
În metale din plastic, începând cu tensiunea corespunzătoare valorii. Deformarea este concentrată într-o secțiune a eșantionului, unde apare o îngustare locală a secțiunii transversale, așa numitul gât. Ca urmare a alunecării multiple și a intersecției dislocării în gât, se formează o densitate mare de locuri de muncă vacante, mărirea cărora duce la apariția porilor. Fuzionarea, porii formează o fisură care se propagă într-o direcție transversală față de axa extensiei și la un moment dat eșantionul se prăbușește (punctul C din figura 19, a).
În plus, în testul de tracțiune se determină caracteristicile de ductilitate. Acestea includ alungirea relativă
unde l0. lk este lungimea eșantionului înainte și după distrugere; F0 și FK reprezintă suprafața secțiunii transversale a probei înainte și după distrugere.
Definiția întăririi a devenit utilizată pe scară largă în condițiile de producție, reprezentând cea mai simplă și mai rapidă modalitate de a testa proprietățile mecanice. Deoarece pentru a măsura duritatea straturilor de metal de suprafață, pentru a obține rezultatul corect, suprafața metalului nu trebuie să aibă defecte externe (fisuri, zgârieturi mari etc.). Există diferite modalități de testare a durității. Mai jos sunt trei, cele mai frecvente.
Măsurarea durității prin metoda Brinell Esența acestei metode este aceea că o bilă de oțel întărită cu un diametru de 2,5 este presată în suprafața metalului de testare; 5 sau 10 mm sub acțiunea sarcinii, respectiv 1,87; 7,5 și 30 kN. Pe suprafața specimenului rămâne o amprentă (figura 20, a), a cărui diametru determină duritatea. Diametrul amprentei este măsurat cu o lupă specială. În practică se utilizează mese speciale care dau traducerea diametrului amprentei la un anumit duritate, notat de HB. Această metodă este utilizată în principal pentru măsurarea metalelor și aliajelor necalificate greu accesibile: produse laminate, forjate și piese turnate.
Figura 20. Masurarea duritatii prin metode
Brinell (a), Rockwell (b) și Vickers (in)
În funcție de duritatea măsurată prin această metodă, este posibil să se evalueze rezistența la tracțiune, deoarece există următoarea relație între duritate și rezistență: sb = (0,34-0,36) HB pentru foraje și rulare; sβ = (0,3-0,4) HB pentru turnarea oțelului; sN = 0,12 HB pentru fontă cenușie. Astfel, duritatea poate servi ca o caracteristică a proprietăților de rezistență ale aliajului.
Măsurarea durității Rockwell. Măsurarea se efectuează prin apăsarea unui test de metal o bilă de oțel cu un diametru de 1,59 mm sau conic vârf al-spotting cu un unghi la vârf de 120 ° (figura 20b) .În contrast cu metoda Brinell Rockwell duritatea nu este determinată de diametrul amprentei și adâncimea indentând o minge sau un con.
Indentarea produsă prin acțiunea a două sarcini, astfel aplicate-- preliminar clorhidric egală cu 98,1 N, iar sarcina finală (total) de 98,1, 588.6 și 1471.5 N. Duritatea determinată de adâncimi de indentare timpului-Ness printuri. Pentru testarea încărcare metal solid necesară 1471.5 H-merge și mingea de oțel a fost împărțită la sarcina de 98,1 N pentru a produce oțel duritate neîntărit, bronz, alamă și alte materiale moi. Testați materialul super-tare producătoare de sarcină diamant Nakonechny-com 588.6 adâncimea N. adâncitură se măsoară automat și măsurarea durității după numărarea etsya pe trei scale: A, B, C Duritate (inclusiv solid-STI) Rockwell indicat după cum urmează :
Scala de lectură
Determinarea durității Rockwell are o aplicație largă, deoarece face posibilă testarea metalelor moi și dure; dimensiunea imprimărilor este foarte mică, astfel încât să puteți testa piesele finite fără să le stricați.
Măsurarea durității prin metoda Vickers. Această metodă face posibilă măsurarea durității atât a metalelor moi cât și a celor foarte dure și a aliajelor. Este potrivit pentru determinarea durității straturilor foarte subțiri de suprafață (grosime până la 0,3 mm). În acest caz, o piramidă diamantată tetraedrică cu un unghi la vârful de 136 ° este inserată în proba de testare (Fig.20, c). În astfel de teste se pot aplica sarcini de la 50 la 1200 N. Testul se măsoară de-a lungul lungimii diagonale a amprentei sub microscop, care intră în testerul de duritate. Numărul de duritate Vickers este HV, se găsește după formula:
unde P este sarcina, H;
d este lungimea diagonalei imprimării, mm.
În practică, din tabele se găsește numărul de duritate HV. În plus față de aceste metode de măsurare a durității, există metode pentru determinarea microhardității microscopice de volume mici de metal.
În prezent, a fost dezvoltată o metodă progresivă pentru determinarea durității prin intermediul ultrasunetelor. Figura 21 prezintă o diagramă a unui tester cu duritate ultrasonică. Se compune dintr-un convertizor 1, un ghid de undă 2 cu un indicator 3, la capătul căruia există un vârf de diamant, un dispozitiv de înregistrare 4 și un generator 5. Vârful este presat cu o sarcină ușoară fixă. Este conectat la o tijă care oscilează cu o frecvență rezonantă. Această frecvență variază în funcție de dimensiunea imprimării vârfului de diamant și caracterizează duritatea materialului. Mărimea imprimării este nesemnificativă, nu trebuie determinată sub microscop, ca într-un aparat Vickers și când se măsoară microharditatea, suprafața este ușor deteriorată, procesul de măsurare a durității poate fi automatizat.
Figura 21. Diagrama schematică a unui contor ultrasonic de duritate
Proprietățile mecanice determină capacitatea metalelor de a rezista forțelor externe (încărcături). Ele depind de compoziția chimică a metalelor, structura lor, metoda de procesare și alți factori. Cunoscând proprietățile mecanice, putem judeca comportamentul metalului în timpul prelucrării și în timpul funcționării structurilor și mecanismelor.
Se dau o definiție a unor concepte precum stresul și întinderea, deformarea elastică și plastică, mecanismul de deformare plastică, efectul deformării plastice asupra proprietăților unui metal. Este prezentată tehnica încercărilor de tracțiune statică, se determină principalele tipuri de tensiuni. Principalele metode de testare a durității
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: