Випробування металів на розтяг

Міцністю називається здатність чинити опір деформації або руйнування під дією статичних або динамічних навантажень. Про міцність судять за характеристиками механічних властивостей, одержуваних при механічних випробуваннях.

Основними характеристиками є:

σв -предел міцності в н / м 2 (кг / мм 2);

δ -Відносне подовження в%;

ψ -Відносне звуження в%;

δ і ψ характеризують пластичність металу.

Крім перерахованих характеристик, при випробуванні на розтяг отримують.

σе -предел пружності в н / м 2 (кг / мм 2);

σр - межа пропорційності в н / м 2 (кг / мм 2);

σт -предел плинності в н / м 2 (кг / мм 2).

Для випробування на розтягнення застосовують розривні машини. Найбільш поширеними машинами є: універсально-важільні митників машини Р-5, преси Гагаріна, машини ІМ-4Р (конструкція ЦНИИТМАШ), гідравлічні преси.


Випробування металів на розтяг
Випробування металів на розтяг

Мал. 13. Розривна машина типу ІМ-4Р:

а - загальний вигляд;

б - схема машини: 1 і 2 - затискачі машини; 3 - гвинт навантажувального механізму; 4 - важіль; 5 - маятник; 6 - електродвигун; 7 - стрілка; 8 - шкала; 9 - перо для запису діаграми розтягування; 10 - діаграмні бараки; 11 - зубчастий пара

Все розривні машини мають механізми для навантаження випробуваного зразка, механізми для вимірювання навантажень, прикладених до зразків, і самозапісивающіе прилади, викреслюють діаграми розтягування (рис. 13).

Випробування металів на розтяг

Мал. 14. Стандартні зразки для випробування на розтяг металів

Для випробування на розтягнення з випробуваного матеріалу виготовляють зразок (рис. 14). Форма і розміри зразків стандартизовані.

Випробування металів на розтяг

Мал. 15. Діаграма деформації при випробуванні матеріалів на розтяг

На рис. 15 приведена діаграма, що показує поведінку маловуглецевої стали при розтягуванні.

Діаграма будується в координатах: на ординате відкладена Р - навантаження в кг, а на абсциссе δl - подовження зразка в мм.

Межа пружності σе = PЕ / F0 н / м 2 (кг / мм 2) визначається як напруга, при якому залишкова деформація дорівнює 0,005% початкової розрахункової довжини зразка l0.

Межа пропорційності σp = Pp / F0 н / м г (кг / мм 2), - напруга, при якому відступ від лінійної залежності між напруженнями і деформаціями досягає такої величини, при якій тангенс кута, утвореного кривою «навантаження-деформація» з віссю навантажень , збільшується на 50% свого початкового значення.

Межа плинності σт = Pт / F0 н / м 2 (кг / мм 2) - найменше напруження, при якому зразок деформується (тече) без помітного збільшення навантаження.

Межею міцності при розтягуванні σв називається напруга, що відповідає найбільшому навантаженню, що передує руйнуванню зразка:

де Рм - найбільше навантаження. попередня розриву зразка, в н (кг);

F0 - початкова (до розриву) площа поперечного перерізу зразка в м 2 (мм 2).

Показники пластичності визначаються за формулами.

Відносне подовження δ в%-відношення приросту довжин зразка (після розриву) до його первісної розрахунковій довжині:

де l0 - розрахункова довжина зразка до розриву в мм;

l1 - розрахункова довжина зразка після розриву в мм.

Відносне звуження ψ в%-відношення зменшення площі поперечного перерізу зразка (після розриву) до первісної площі його поперечного перерізу:

де F0 - площа поперечного перерізу зразка до розриву в мм 2;

F1 - площа поперечного перерізу зразка після розриву в мм 2.

Схожі статті