Строение, свойства и способы испытания металлов

метал піддають дії постійної сили або сили, яка зростає дуже повільно.

Динамічними називають випробування, при яких метал піддають впливу удару або сили, яка зростає досить швидко. Крім того, іноді проводять випробування на втомленість, повзучість та зношування, які дають більш повне уявлення про властивості металів.

Випробування на розтяг. Статичне випробування на розтяг - дуже поширений спосіб механічних випробувань металів. У цих випробуваннях по перерізу зразка створюється однорідний напружений стан і матеріал перебуває під дією нормальних та дотичних напруг.

Для статичних випробувань виготовляють звичайно круглі зразки металу, який випробовується, або плоскі для листових матеріалів. Зразки складаються з робочої частини і головок, призначених для закріплення їх у захватах розривної машини. Розрахункову довжину /о беруть дещо меншою від робочої довжини /].

Розміри зразків стандартизовані. Діаметр робочої частини нормального круглого зразка 20 мм. Зразки інших діаметрів називаються пропорційними.

Розрахункову довжину /0 рекомендується брати такою, щоб вона дорівнювала десятьом (довгі зразки) або п'ятьом діаметрам (короткі зразки). Якщо застосовуються зразки інших діаметрів або плоскі зразки, то розрахунки слід робити відповідно за формулами: 10 =11,3^ (для довгих зразків),

/„ = 5,65. /^ (для коротких зразків), де F0 - площа поперечного перерізу зразка,

мм2. Усі розривні машини мають два основних механізми: навантажувальний і сило-вимірювальний. Крім того, більшість сучасних машин забезпечено діаграмним пристроєм, який автоматично записує діаграму розтягу.

Розтягальне зусилля створює напругу у випробовуваному зразку і спричинює його видовження; коли напруга перевищить міцність зразка, він розірветься

Схема розривної машини з механічним приводом і важіль-маятниковим силовимірюванням. Вона має механізм навантаження, силовимірювальний і діаграмний механізми.

Механізм навантаження зразка, який закріплюється в захватах, складається з електродвигуна, двох пар черв'ячних передач, пари циліндричних зубчастих коліс, гайки та гвинта. Максимальне зусилля, яке розвиває машина, становить 40 000 Н.

Силовимірювальний механізм складається з важеля 1-го роду, зв'язаного з маятником, стрілки-покажчика і шкали. При максимальному зусиллі маятник піднімається на кут а, на цей самий кут відхиляється жорстко зв'язана з ним стрілка-покажчик.

Діаграмний механізм складається з пари циліндричних зубчастих коліс, пари конічних зубчастих коліс і двох валиків. При навантаженні машини верхній валик крутиться і перемотує папір з нижнього валика, причому кількість перемотаного паперу буде пропорційна видовженню зразка. На стрілці-покажчику шарнірне по саджена каретка з пером, яке переміщується вздовж осі верхнього валика і креслить на папері криву розтягу.

Визначення твердості. Визначення твердості виконується швидко і не потребує складних зразків. Крім того, оцінка твердості дає змогу в деяких випадках робити висновки про інші механічні властивості металів (наприклад, про границю міцності). Тому випробування на твердість широко застосовують на практиці.

Тепер найбільш поширені методи вдавлювання твердого наконечника, які розглянуто нижче.

За методом Брінелля стальну загартовану кульку діаметром D (10,5 або 2,5 мм) вдавлюють у зразок, що випробовується, силою Р. В результаті на поверхні зразка залишається відбиток у формі кульового елемента діаметром d. Величина відбитка буде тим менша, чим твердіший метал.

Кожне навантаження (сила) придатне тільки для певного діапазону твердості, тому при визначенні твердості сталі і чавуну навантаження на кульку Р=30 D2, для міді, її сплавів, нікелю, алюмінію, магнію та їх сплавів P=10D2,

для бабітів (антифрикційні сплави)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Похожие работы