Строение, свойства и способы испытания металлов

повертають, причому досліджуваний предмет потрапляє під алмазну піраміду. Далі повертають рукоятку; при цьому алмазна піраміда опускається і вдавлюється під дією вантажу у досліджуваний предмет протягом 5—7 сек. Знявши вантаж, столик повертають під тубус мікроскопа і вимірюють діагональ, суміщуючи перетин ниток спочатку з правим кутом відбитка (пунктирні лінії), а потім з лівим (суцільні лінії). Відлік десятих часток міліметра роблять по цифрах, які перебувають у полі зору, а сотих і тисячних — по барабану окулярного мікрометра.

Інші механічні випробування. Випробування на ударний вигин. Якщо та чи інша деталь машини або механізму в процесі роботи зазнає ударних навантажень, то метал для виготовлення такої деталі крім статичних випробувань випробовують ще й динамічним навантаженням, тому що деякі метали з досить високими показниками статичної міцності руйнуються при малих ударних навантаженнях. Такими металами є, наприклад, чавун і сталі з крупнозернистими структурами.

Для ударних випробувань на вигин беруть зразки стандартної форми. При випробуванні зразок встановлюють на опорах маятникового копра надрізом по ходу маятника. Маятник масою і довжиною піднімають на висоту Н; у цьому положенні маятник має відомий запас потенціальної енергії. Потім маятник звільняють, і він, вільно падаючи, вдаряє по зразку й руйнує його; на це витрачається частина енергії. Енергія, яка залишилася, піднімає маятник на деяку висоту і, яку визначають по шкалі копра.

Висоту підйому маятника до і після удару можна визначити через кути сц і аг, які відповідають його граничним відхиленням (це зручно визначити по кутовій шкалі копра). Роботу удару через кути визначають за формулою:

Роботу, яка поглинається при руйнуванні зразка, називають ударною

в'язкістю.

Випробування на стомленість

Багато деталей машин (шатуни двигунів, колінчасті вали та ін. ) в процесі роботи піддаються навантаженням, які змінюються за величиною і напрямком. При таких повторно-змінних напругах метал поступово із в'язкого стану переходить у крихкий (стомлюється). Крихкий стан пояснюється появою мікротріщин, які поступово розширюються й ослаблюють метал. В результаті цього руйнування настає при напругах, менших, ніж границя міцності.

У деталях машин мікротріщини з'являються і розвиваються з поверхні переважно в перерізах з різкими зломами лінії контуру (наприклад, при

й?

наявності шпонкових канавок, надрізів, отворів).

Розвиток тріщин від стомленості пов'язаний також з дефектами реальних кристалічних структур: наявністю дислокацій, субзерен (блоків), а також неметалічних включень, які розташовуються по границях зерен. Як бачимо, статична міцність не може характеризувати витривалості металу при змінних навантаженнях.

Випробування на втомленість (витривалість) проводять на різних машинах залежно від призначення виробу. Найбільш поширені машини для випробування:

1) вигином при крученні;

2) при розтягу — стиску;

3) при крученні.

Схема випробування на стомленість вигином зразка, який обертається. Зразок закріплено в обертовому патроні машини і згинається постійним вантажем Р, підвішеним за допомогою підшипника до його кінця. Після руйнування зразка його замінюють іншим і зменшують вантаж Р. Випробування повторюють кілька разів, щоразу визначаючи число циклів (обертів), яке доводить зразок до руйнування. Границею витривалості вважають найбільше напруження, яке може витримати матеріал N разів не руйнуючись (М — велике число, порядку 107 або 106, 108, задане технічними умовами).

Випробувальні машини для металів, які працюють у складних умовах, забезпечуються і обладнуються установками та пристроями,

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Похожие работы