Методи и средства за определяне на физико-механични характеристики на стомани и сплави - studopediya

Способността на метала да се противопоставят на външни сили, характеризиращ се с механични свойства. Затова при избора на партньор-риал за производство на части, трябва първо да научи-Тува нейните механични свойства: якост, еластичност, гъвкавост, сила въздействие, твърдост и якост. Тези свойства се определят от резултатите от механични изпитания, в които метали-podver gayut външни сили (товари). Външни сили могат да бъдат сто-тират, циклична или динамичен (променлив ре-ми). Натоварването е в солидна напрегнатото и деформирано.

стойност стрес натоварване за единица площ на напречното сечение на пробата на теста. Деформацията - промяна на формата и размера на твърдо тяло под влияние на външни сили. Разграничаване на опън деформация (компресия), огъване, усукване срязване (фиг.8). В действителност, материалът може да бъде подложен на един или повече видове деформация в същото време.

За определяне на якост, еластичност и пластичност метали под формата на кръгли или плоски образци бяха тествани за плесен отглеждане статично напрежение. Тестове, извършени върху изпитване на опън машина. Като изпитателен резултат Tany получен разтягане схема (фиг. 9). Абсцисата на диа-грам определят щам стойности, и оста съгласува - LOAD-ки прилагат към пробата.

Фиг. 12. Видове деформация: и - компресия, б - разтягане в - усукване г - срязване, огъване железопътната

способността Prochnost- материал да устоява на счупване при натоварване измерена якост на опън и якост на получаване. Един важен показател за силата на материала е също специфична сила - съотношението на якостта на опън на материала си plotnos-ти. Od Якост на опън (опън) - конвенционален напрежение напрежение в МРа, съответстващ наи-голямо натоварване преди разрушаване на проба # 963; п = Рмах / f0), където Pmax - максимално натоварване, Н; F0 - начална проба площ на напречното сечение на работната част, т 2. истини Noe разкъсване устойчивост Sk - това напрежение определя връзка Pk зададена натоварване при скъсване в областта на минимално сечение на пробата след разрушаване Fk (SK = PK / Fk) ,

Фиг. 13. Схема на разтегляне: А - диаграма в координати условно P - Р1, б - условно диаграма стрес и вярно стрес диаграма

Добив стрес (физически) # 963; m - е най-малкото напрежение (в МРа), при която пробата се деформира без значително увеличение в натоварването: # 963; m = Fm / F0, където Pt = - натоварване при която диаграма дилатация-нето наблюдава добив плато, N.

добив плато има основно само мека стомана и месинг. Други сплави имат плато добив не. За такива материали, определя стрес добив (номинална), където удължаването на въртене-tatochnoe достигне 0.2% от изчислената дължина на проба # 963; 0.2 = P0.2 / F0.

Uprugost- способността на материала да се възстановява първоначалната си форма и размер, след прекратяване на натоварването Roop оценка на границата на пропорционалност # 963, компютъра и границата на еластичност # 963 у.

граница на пропорционалност # 963; pts- стрес (МРа), над която нарушава пропорционалност между приложеното напрежение и деформация на образец # 948; мл = PPTS / F0.

Еластичната граница (номинална) # 963 0.05 - конвенционален стрес в МРа, съответстваща на товара, при което остатъчният щам За първите-ции достига 0.05% от изчислената дължина на образеца 10. # 963; = 0.05 R0,05 / F0, където R0,05 - натоварване еластичен граница, N.

Plastichnost- е способността на материала да се направи нова форма и размер под влиянието на външни сили, без да бъдат унищожени. Той се характеризира с удължение и съотношение свиване.

Удължение (след фрактура) # 948; - съотношението на дължината на нарастване-scheniya (LK-L0) размер на пробата след първите елементи да пробие солна дължина габарит l0, изразен като процент: # 948; = [(LK-L0 / l0) е 100%.

Свиване (след фрактура) # 963; - съотношението на разликата между първоначалното и минималната площ (F0-Fk) напречно сечение на пробите бяха след почивката на първоначалното напречно сечение на Fg, изразен като процент: # 963; = [(F0-Fk / F0] 100%.

По-голямата стойност на удължаването и свиването на мате-риал, така че е по пластмаса. В крехки материали, тези стойности са близки до нула. Крехкостта на строителния материал е отрицателно състояние на материята.

Вискозитет-Shock е способността на даден материал, за да се противопоставят на DIN тират натоварвания. Определя се като отношението на стойността на скрап проба работа W на (MJ) за областта на нейното напречно сечение F (в m 2) вместо nadrezaKC = W / F.

За да се тества произвеждат специфични стандартни проби, с квадратна форма водачи brusochkov назъбена. Пробата за изпитване на махалото. Свободно падане на махалото копра удари пробата от противоположната страна на вдлъбнатината. В този фиксиран работа изразходвани да се прекъсне.

Определяне на якост особено важно за някои метал риболов работна при отрицателни температури и показват по наклон-ност на крехкост при ниски температури. Долният праг на студ крехкост, т.е. темпера-пътуване, на което сферографитен фрактура на материала става чуплива, и по-голямата вискозитета на склад материал, толкова по-голяма издръжливост на материала. Студената крехкост-намаляване на устойчивост на материали при ниски температури.

Циклично вискозитет-е способността на материали за усвояване Ener-Gia при повторно различни натоварвания. Материали с висок вискозитет цикло-изч бързо гасят вибрациите, които често са по-причина за преждевременна повреда. Например, чугун с отличен вискозитет цикъл, в някои случаи (пътеки и други части на тялото) е по-ценен материал от у-lerodistaya стомана.

Твърдост е способността на материала да се противопоставят Novena-инфилтрира в него друг повече твърдо вещество. Висока твърдост трябва да има на металорежещи инструменти: фрези, бормашини, мелници, както и повърхностно закалени части. Метални Твърдост дефинирани SPO-sobami Бринел, Викерс и Рокуел (фиг. 14).

това метод на Бринел въз основа на факта, че в равнинна повърхност метал е натиснат при постоянно натоварване закалена стомана топка. Диаметърът на топката и стойността на товара се определя в зависимост от твърдостта и дебелината на тест метал. Твърдост по Бринел тестер за определяне на TS (топка твърдост). Тест-диск за по следния начин. На повърхността на образеца, твърдостта е да се измерва, файл или абразивен диск TPS почиства размер schadku на 3-5 cm 2.

Фиг. 14. Определяне на Бринел методи твърдост metalsh (а) и Рокуел (б) и Викерс (в)

Пробата се поставя върху апарата и повишаване на маса се разтваря преди контакта със стоманена топка, която е фиксирана в единицата вретено. Натоварването се понижава и избутва топката в тест-ми проба. отпечатък се формира върху металната повърхност. Надписът върху болка-тя, по-мекият метал.

Като мярка за твърдостта на HB вземе товара по отношение на областта на повърхностно вдлъбнатина диаметър г и дълбочина тон, която се образува от шийката на вдлъбнатина сила Р diametraD (вж. Фиг. 14а).

Цифровата стойност твърдост се определя, както следва: измерване на диаметъра на уплътнение оптично лупа (завършен) и получените стойности са в таблицата, съответстващ на броя на твърдост.

Бринел предимство на метода е в простотата и точността на резултатите от тестовете. Методът не е подходящ за измерване на твърдост по Бринел HB материали с> 450, като закалена стомана, като при измерването на топката се деформира и изкривени показания.

За изпитване на твърд материал се използва метод на Rockwell. Пробата се пресова на диамант конус с ъгълът на 120 "или закалена стомана с диаметър 1.59 mm. Твърдост по Rockwell се измерва в произволни единици. Конвенционални твърдост стойност Съответно единица съществува аксиално движение на върха на 0.002 mm. Изпитваното-DYT на Прово TC инструмент. стойността на твърдост се определя от дълбочината на вдлъбнатина и Р се брои от индикатора за избор монтирана на инструмента. във всички случаи, P0 на натоварването е равна на 100 N.

Когато се изпитва метали с висока твърдост се използва диамант конус и общото натоварване P = P0 + Р1 = 1500 N. Твърдост Брой на скала на "С" и обозначен HRC. Ако тестът е взето стомана и общото натоварване от 1000 N, твърдостта се измерва по скала от "В" и е означен с HRB.

При изпитване е много трудно или тънки продукти с използване на диамант ЛИЗАЦИЯ конус и общото натоварване на 600 N. Твърдостта се измерва по скала от "А" и обозначен с игра. Пример идентификация Rockwell твърдост: Н RC 50-50 твърдост мащаб "С".

При определяне метод Викерс твърдост като пресовано напред връх материал с помощта на диамант четириъгълна пирамида с ъгълът на 136 °. В тестове прилага натоварване от 50 до 1000 N (ниски стойности на натоварване за определяне на твърдо STI тънки продукти и твърди, втвърдени повърхностни слоеве IU талият). Цифровата стойност твърдост се определя, както следва: измерване на дължината на две диагоналите на вдлъбнатината след отстраняване на натоварването, и чрез микро-скопия и полученият средната аритметична стойност на дължината на диагонала е намерена в таблицата, съответстващ на броя на твърдост. Пример идентификация Викерс твърдост - HV 500.

За да се оцени твърдостта на метали в малки обеми, например, метални зърна или неговите структурни компоненти, използвани метод за определяне на микротвърдостта. Съвет (Indenter) устройство е съ-пристъп диамант четириъгълна пирамида (с ъгълът на 136 °, от една-Ким същата като тази на пирамидата, когато се изпитва съгласно Vickers). Натоварването на Indenter и малки суми на 0.05-5 ч, както и размера за печат на 5-30 микрона. Изпитването се извършва върху оптичен микроскоп Пл-3 снабдена с механизъм за зареждане. Микротвърдост оцени най-големия диаметър-Гон печат.

Умората е процесът на постепенното натрупване увредени-ции материал от повторно АС напрежение, което води до напукване и фрактури. Умората метал Obus погледа концентрации стрес в отделни обеми, в които ИПИ-са неметални включвания, газови мехурчета, различни местни дефекти и така нататък. D. Характерно фрактура умора, в резултат на което следва унищожаване на пробата в резултат на повтаряща nagruzheniyai, състояща се от две различни за външно-те средни части. Едно парче с плосък фрактура (попарен) Obra-zuetsya повърхност поради повърхностите на триене на пукнатините, произтичащи от действието на повторно различни натоварвания, от друга страна с гранулиран izlo-МОМ възниква по време на разрушаване на пробата. Умора тестове се провеждат на специални машини. Най-често машината за огъване цикличен завъртане на пробата, фиксирани един или двата края, както и машини за IC тестове, проведени на напрежение на компресия и повторно променлив обрат. В резултат на лимит на изпитание за издръжливост определя, Особености-rizuyuschy съпротивлението на умора.

Vynoslivost- собственост на материал, за да устои на умора. граница на умора - максималното напрежение, което може да vyder метал натиснете без нарушаване на зададения брой цикли. Между границата на издръжливостта и силата на опън да съществуват приблизително zhennaya връзка: # 963; -1 ≈0,43 # 948 А; # 963; -1p ≈0.36 # 948; В, където # 963; 1, и # 963; -1p - Съответно-venno границите на издръжливост при огъване и напрежение на компресия.

Технологични свойства на материалите и оперативни

Технологични свойства. Тези свойства се характеризира способността на метали да бъдат преработени в студени и топли условия. Тези раз - технологични свойства определят когато проби кото-ръж осигури качествена оценка на пригодността на тези метали или други методи за обработка. Пробата се подлага на обработка на пробата (фиг. 15) се проверява. Указание, че пробата оцелели Tanie срок за изпитване, е липсата на пукнатини, разкъсвания, разслояване или счупване. Основните технологични свойства включват: обработваемост, заваряемост, еластичност и други свойства, леене.

С машина rezaniem- един от най-важните технологични свойства, защото по-голямата част на заготовки, както и детайли Leu-заварени възли и структурите се подлагат на механична obrabot-кьо. Някои метали се обработват и да се получи чиста и гладка повърхност Coy, други с висока твърдост е лошо. Много вискозни метали с ниска твърдост и слабо обработени: по-грапава повърхност се получава с насилници. Обработва се подобри мостове, например, стомана могат да бъдат лекувани топлина и намаляване или увеличаване на твърдостта му.

Svarivaemost- способност за образуване на заварени метални Съед-nenie чиито свойства са близо до неблагородни метали свойства. Нейният оп-redelyayut извадка от варени проба, за да се огъне или да разтегнете.

Kovkost- способност метал обработват налягане в студено или горещо префектура никакви признаци на разрушаване. се определя

Фиг. 15. Проба обработка: А - огъване под определен ъгъл, - завой на паралелни страни, - огъване да се свърже страните, г в намотка, и т.н. - сплескване тръби, д - спада

Kuznechnoy проба за утаяване на предварително определена степен на деформация. Височината на пробата за утаяване е обикновено двата си диаметри. Ако крак не е оформен в страничната повърхност на пробата, като пробата се счита за подаване на пробата, и метали изпитване - подходящ за образуване.

Metal тънколивкост характеризира способността им начин пусковия-леене, без пукнатини, кухини и други дефекти. Основните свойства хвърлят флуидност, свиване и сегрегация.

Zhidkotekuchest- на разтопен метал за добре запълва формовъчната кухина.

Свиване kristallizatsii- това намаляване на обема на метала по време на PE-Минавайки от течност към твърдо вещество; Това е причината за шупли и свиване порьозност в баровете и по-livkah.

Likvatsiya- нехомогенност на химическия състав на сплавите, кола-Ник на кристализация, поради факта, че сплавите в Otley-Chie на чисти метали не кристализират при същата температура, и диапазона на температурата. В по-широк обхват на температурата на кристализация на сплавта, толкова по-сегрегацията разработва, най-голяма тенденция да показват елементите на сплавта, която е най-силно повлияна от ширината на температура кристализация интервал (за стомана, например, сяра, кислород, фосфор и въглерод).