Механические свойства конструкционных материалов

Экспериментальные исследования механических свойств при проведении стандартных испытаний на растяжение

Основные механические характеристики.

• 1. Прочность — способность материала не разрушаясь воспринимать внешние механические воздействия.
• 2. Пластичность — способность материала не разрушаясь давать значительные остаточные деформации.
• 3. Упругость — способность материала после снятия нагрузок восстанавливать свои первоначальные формы и размеры.
• 4. Твердость — способность материала сопротивляться проникновению в него другого тела, практически не получающего остаточных деформаций.

По характеру нагружения различают испытания статические, динамические и испытания на усталость (при переменных напряжениях).

По виду деформации различают испытания на растяжение, сжатие, срез, кручение, изгиб. Реже проводят испытания при сложном нагружении, например на совместное действие изгиба и кручения.

Механические испытания проводят на образцах, формы и размеры которых установлены государственными стандартами или техническими условиями (18.1).

Образец для проведения испытаний Статические испытания на растяжение. Наиболее распространенным является испытание на растяжение статической нагрузкой. Испытания проводят на разрывных или универсальных машина с механическим или гидравлическим силообразованием.

Машина снабжена диаграммным аппаратом, который в процессе испытания вычерчивает график зависимости между силой F, растягивающей образец, и соответствующим удлинением l (18.2).

График зависимости F (l) (а) при растягивании образца (б) Для получения механических характеристик материала (т. е. для того, чтобы исключить влияние абсолютных размеров образца) эту диаграмму перестраивают: все ординаты делят на начальную площадь поперечного сечения А0, а все абсциссы — на начальную расчетную длину l0. В результате получают так называемую условную диаграмму растяжения (18.3).

Диаграмма растяжения образца у Fпц — предел пропорциональности — наибольшее напряжение, до достижения которого справедлив закон Гука;

уy Fy — предел упругости — наибольшее напряжение, до A0 достижения которого в образце не возникает остаточных деформаций; у Fт — предел текучести — напряжение, при котором про исходит т A0 рост пластических деформаций образца при практически постоянной нагрузке;

упч Fпч — предел прочности (или временное сопротивление) A0 — условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, выдерживаемой образцом до разрушения.