Механичните свойства на метали и техните методи за изпитване

Под действието на силите на метал може да променя своята форма и времето мярка, т.е.. Е. Деформ.

Фиг. 2. Видове стволови деформации: А - разпъване;

Деформация може да бъде еластичен и пластмаса (остатъчен). Еластичност-Gie деформации изчезват след натоварване на сериозни нежелани реакции-среда и пластмаса остане Ся.

Стойностите зависят от стойностите на деформационните оперативни сили и видове - от посоката на прилагане на сила. Nai-често следния

основни типа деформация: опън, натиск, огъване, усукване и срязване. На практика, метал-podver Гаета на един или няколко вида на деформацията в зависимост от силите на прилива AI.

При избора на метал за производств-ционни структури, компоненти, инструменти, базирани на неговите механични свойства. Механични свойства е набор от качества, които характеризират способността на метал да устои на деформация при прилагане на сила. Чрез механични свойства включват сила, гъвкавост, Плаза разтегливостта, твърдост, вискозитет, устойчивостта на износване (труден-ност) и други. За определяне на механичните свойства на метала, той се тества в лабораторията на специални машини.

изпитване на опън метал. Изпитване на метали в напрежение за да се определи най-важните Най механичните свойства на метали: якост, еластичност и Plaza разтегливостта (Фигура 3).

Фиг. 3. Схема на разтягане метали:

Дълготрайност - способността на метала да се противопоставят на разграждане под влияние на външни натоварвания. Еластичност - способността на метал улов да се възстановява първоначалната си форма и размери след предварително натоварване съкращения са действия, които да задействат се промени. Пластичност-ност - метали възможност за промяна на формата и размера си постоянно без да се деформират под товар. Обратната собственост на еластичност е крехкост.

Известно е, че товарът приложен към метална пръчка, тя създава напрежение на опън, която се определя като съотношението на товара в областта на пръта на напречното сечение

където # 963; - напрежение, Pa;

F- напречно-напречно сечение площ, м 2.

Сравнявайки силата и еластичността на метали, превозвани на величието на не-ограничаващ напрежения.

Силата обикновено се определя якостта на опън, което е съотношението на пик (максимум) натоварване, което води до разрушаване на пръчковидните вратовете, в областта на оригиналния си напречно сечение-:

където Pmax - максимално натоварване, N;

Fo - площ-ционни първите елементи на напречното сечение на лентата, 2 М.

Якост на опън, наричан също временно съпротивление-ем, - най-важната характеристика. Ако напрежението в продукт кон-построяване или инструменти надмине якостта на опън, те отново наруши и двете.

Еластичност оценява еластичен граница, която е равна на от износване максимално натоварване, без да причиняват остатъчна деформация matsy прът, в областта на първоначалното напречно SE-cheniya

където Rup - най-голямото натоварване, без да причини остатъчни де-формации, Н.

Ако напрежението в детайлите надмине границата на еластичност, те променят своята форма и размер, който може да има катастрофални последици.

метал пластичност характеризира с относителна удължават-Ниеми и относителната напречно свиване.

Удължение е съотношението на дължината нарастване на пръта след разрушаване на първоначалното му дължина;

където # 953; 0 - начална дължина проба, в мм;

# 953 - дължина проба след прекъсване, mm;

# 953; - # 953; 0 = # 1781; # 953; - абсолютен удължение, мм.

Относително свиване е съотношението на намаляване на площта на напречното сечение на пръта след разрушаване-началните и съществено да му напречно сечение:

# 936; = # 9472; # 9472; # 9472; # 9472; # 9472; # 9472; 100

където Fo - начална площ на напречното сечение на пръта;

F- площ на напречното сечение на пръта след разрушаване, 2 mm;

Fo-F = # 1781; F - абсолютната ограничението, тт2.

Колкото по-висока стойност на удължение и свиване на сферографитен метал. В тези крехки метали HN незначителна стойност или равни на нула. Крехкост на метала е отрицателна собственост и пластичност положителен.

тест метал на опън се провежда на прекъснати МА-гуми, които осигуряват статично приложение за проби, т.е. постоянно или постепенно увеличаване на натоварването.

Чупливи метали (желязо, стомана и закалени др.), Работещи в огъване, не само опит на опън, но също и на огъване. Така определената якост на огъване (# 963, MFD) на съответните формули. Тестове, извършени върху изпитване на опън машина със специални адаптации за това под формата на двата стълба, на която се поставя пробата. В средата на изображението-ва създаде равномерно увеличаване на натоварването, за да му разпадането sheniya.

Якост на огъване - основни характерни IU-талий структури, работещи в огъване. Огъване тест се подлага на най-метали корабостроенето.

тест твърдост метал. SPO наречената твърдост lities метал да устои на проникване в нея на друго по-твърд материал.

Приблизително твърдост може да бъде оценена и вдлъбнатини, оси са отпуснати от предписващия лекар, център удар, длетото и други режещи в strument. За твърдост се съди по дълбочината на впечатлението, оставено от първите на метален накрайник или режещи инструменти. Колкото по-голяма от дълбочината на вдлъбнатина в същото натоварване на материала, като се въвежда, със същия размер, по-ниска твърдост и НР-обратното.

Тестване метална твърдост, тя може да бъде бързо и лесно да определи, за да споделят своите механични свойства, не само в лабораторни-те години, но също така и на работното място. Големината на твърдостта може да бъде приблизително съди други механични характеристики на метала: сила, издръжливост и т.н. както и възможност за преработка. По-трудно от метал, така че е по-трудно да се справя.

В зависимост от твърдостта на метали е избран за производството на определени части, структури, инструменти. Да разгледаме най-често методи метал твърдост тестване.

Методът се състои в Бринел вдлъбнатина под тест статично натоварване в стоманена топка с диаметър 2.5 повърхност проба; 5 или 10 мм.

метод твърдост по Бринел се изразява в брой HB твърдост (Н - твърдост, V - Бринел).

изпитване на твърдост по Бринел метод се извършва по-Borah с плоски или кръгли проби и компоненти. За получаване на точни резултати по повърхността на пробите трябва да бъдат свободни от ръжда, мащаб и Ting на VMN м. P.

Rockwell мащаб се състои от вдлъбнатина при статично натоварване повърхност IU талий диамант конус или втвърдени стоманени топки с диаметър 1.59 mm настроени.

В устройства (твърдост тестери) Rockwell разлика с свиня-Бринел брой твърдост определя директно чрез индикатор мащаб.

твърдост номера Рокуел са безразмерни и са отбелязани с HR (Н - твърдост, R - Rockwell). За характер индикатор наименование мащаб до bavlyaetsya (А, В или С), при което се измерва твърдостта, както и съответната цифрова стойност достига вещество сплав.

Според Рокуел, можете да се чувстват мека и твърда-ми-талий, както и готовите продукти, като отпечатъци от върха незначително. Тестът отнема малко време (по-малко от 50), не изисква измерване; Пряка четене свидетелство, но от индикатор за мащаб.

Викерс тест твърдост вдлъбнатина е в тест статично натоварване в металната повърхност на четиристранна пирамида диамант.

метод Poldi вдлъбнатина състои в стоманена топка при динамични (въздействие) товар в металната повърхност на пробата за изпитване и справка.

Съотношението на областите или диаметрите изчисляват от масата на пръстови отпечатъци определя твърдостта на метала. Тя ще бъде по-малка, колкото по-голям тест марка на метала в сравнение с отпечатък на еталонната проба, и обратно.

Тест за издръжливост метал. Udarnoyvyazkostyu (динамична сила) е метална способност да устои на действието на барабана (динамични натоварвания).

Много части от машини, строителни инструменти и опит в зареждането на операция шок. Например, морски конструкции, изложени на шокови вълни, лед и т. Н. Поради това е необходимо да се разгледа тази основна функция, когато izgo-tovlenii.

Метали и лесно унищожени от шок LOAD ки нар чуплива. Те не са подходящи за производство на компонент-леи, работещи под ударни натоварвания. Тя се нарича вискозно-метали са срутване в значителни ударни натоварване кортежи и значителна пластична деформация.

Тест за издръжливост метал е извършено на Меча-тактов нарича махало. Той се съдържа в чупката на въздействието etsya (огъване) на Копра на пробата махало и под-сметката на работата изразходвани за унищожаване на пробата.

Махалото се повишава до определена височина H. От тази височина да пада свободно унищожава пробата и отново се издига на определена височина часа. Работата изразходвани за унищожаване на пробата,

А = P (Н - з), или А = P # 953; (COS # 946 - защото # 945),

където F - силата на тежестта (тегло) на махалото, Н;

Н - височина на махалото да щифт повдигане, m;

ч - височина на възстановяването на махалото след инсулт, м;

L-дължина на махалото, т.

Здравината на метала се определя от стойността на специфичната якост А, равен на съотношението на работа изразходвани за унищожаване на пробата, за да му напречно сечение на мястото на разрушаване:

където А - работа, изразходвано за унищожаване на образеца, J;

F - ASW Schad напречно сечение на пробата в точката на разрушаване, м 2.

Модерен въздействие махало тестер има скала, разграфена директно в дялове на работа. Ако увеличите махалото до височина, която е не-H, стрелката ще доставя енергия на ПХБ джаула на въздействието махало. След унищожаването на махалото на пробата се издига на определена височина часа, в този момент стрелката ще доставя енергия-Ph махало след удара. По този начин, жилавостта

якост на въздействието зависи не само от вида на метал, но и от температурата, химичен състав, структурата, и така нататък. Г. Например, две степени на стомана, с различна структура може да има напълно различни целия стойности на устойчивост, но почти идентичен друг механизъм въп свойства.

Metal тест за якост на умора (труден-ност). Много части на машини и механизми, някои конструктивно-ТА и инструменти по време на работа, изложени на повторно натоварване променливи, т. Д. смяната на стойността, или по посока на стойността и посоката в същото време. Така под-jected на стрес, например жилищни части от машини съдове (валове, оси, Ша-тон, колянови валове).

Като резултат от продължително излагане на различни натоварвания и намалява силата на металната елемент, дизайн или инструмен-мент е унищожен. Унищожаване на метал често се случва, когато напрежението zheniyah което е значително по-малко от якостта на опън, а понякога дори по-малко от стрес добив.

Способността на метали, за да устои на умора унищожи NIJ наречената умора сила (издръжливост). Досега му експонат е умората (издръжливост), която се определя по време на изпитването от специални машини. Проведените изпитвания на променлив огъване, разтягане, компресия и усукване.

Най-често използван метод за изпитване на огъване по време на въртене (фиг. 4). В този случай, в единия край на образеца е фиксиран в държач и окачени товари към друг чрез сачмени лагери. При тестване проба Vera-schenii външната влакна ще алтернативно опън и сили на натиск. При достигане на определен брой промени (цикли), пробата се разрушава. Броят на циклите, определени от fissioning инсталиран на брояча на машината.

Фиг. 4. устройство за тестване на проба за умора -на солна 1 - патронник на машината; 2 - модел;

лимит Metal умора е максималното напрежение, например, при която пробата все още стои неограничени Nu-ло цикли без да се счупи. граници на умора се отнасят до:

усукване - # 964; -1.

Между сила умора и якост на опън има следните приблизителни връзката:

якост на умора зависи от стойността на променливо напрежение zheny, състояние части, и други фактори повърхности. От това следва, зашеметяващо да бъдат взети предвид при създаването, например, високоскоростни плавателни съдове, супер-Sonic самолети, космически апарати, електрически турбини, стажант Тива по време на работа променливи напрежения.

Метали, работещи в тежки условия, са тествани при високи и ниски температури при условия на устойчивост на корозия, и така нататък. D.

Технологични свойства характеризират способността на металите да се поддават обработени, целта на която е да осигури необходимите метали форми, размери и свойства. Те включват: леярски свойства, пластичност, заваряемост, закаляване, обработваемост и други метални поведение обработват се определя от технологични проби ..

проби процеса се използват главно за разделяне на материали дефинирани годността за конкретен метод Obra-Botko. От резултатите от технологични тестове оценявани от съдържащ повърхностно niju след изпитването (няма пукнатини, сълзи, паузи). следните технологични изпитвания са най-честите: на един завой в студена и топла състояние; на инфлексия и изразяване; по проекта; на разпределителните тръби и компресия; неразривно-Вай.

Физичните свойства на метали и сплави включват сал-ност, температурата на топене, топлопроводимост, електро-проводящ-ност, топлинно разширение, специфичен топлинен капацитет и магнитни (Таблица 1.).

Химични свойства - способността на метали и сплави е придружен tivlyatsya изложени на околната среда, което се проявява в различни форми. Под влияние на атмосферен кислород и влага IU талий корозия на: ръжда желязо и стомана; бронз покритие зелен слой от меден оксид; стомана по време на нагряването в пещите без защитна атмосфера окислява, обръщайки се към мащаб, но разтворима в сярна киселина.

Метали и сплави са устойчиви на окисление при висока ТЕМ-perature топлина, наречен топлоустойчива или устойчивост на оксидиране. От тези, произведени части, като вътрешните клапани двигатели с вътрешно горене, то и др. На злато, сребро и неръждаема стомана малко корозия.