Т а б л и ц а 1 - Размеры плоских образцов                                                                                  

Содержание.

Лекция 1. Механические свойства металлов. Характеристики прочности, пластичности, упругости, твёрдости и ударной вязкости.

Лекция 2. Метод испытания на растяжение. Диаграмма на растяжение.

Лекция 3 Метод определения твердости (Бринелль, Роквелл, Викерс).

Лекция 4. Метод испытания на ударный изгиб при комнатной и пониженной температурах и после механического старения.

Лекция 5. Метод испытания на изгиб.

Лекция 6. Определение величины обезуглероженного слоя.

Лекция 7. Метод определения величины зерна.

Лекция 1 Механические свойства металлов. Характеристики прочности, пластичности, упругости, твёрдости и ударной вязкости.

Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться деформации и разрушению под действием приложенных нагрузок.

К основным механическим свойствам металлов относят: прочность, упругость, пластичность, твердость, ударную вязкость.

Прочность, упругость и пластичность изучаются при испытаниях на растяжение.

Прочность – способность материалов выдерживать нагрузки без разрушения, т.е сопротивление материала деформации и разрушению.

Упругость– способность материалов изменять форму под действием нагрузки, и возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузки.

Пластичность– способность материала под действием нагрузки изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные деформации после устранения этих сил.

Пластичность, т.е. способность деформироваться без разрушения, характеризуется изменениями размеров образца. При испытании на разрыв определяют следующие характеристики пластичности:

Относительное удлинение

δ=(l_k-l₀)/ l₀*100%

Относительное сужение

где l_к, F_к — соответственно, длина рабочей части и площадь поперечного сече­ния образца после разрыва.

Рассчитанные характеристики механических свойств после испытания на растяжение заносятся в протокол.

Твердость - сопротивление материала местной пластической деформации, возникающей при внедрении в него более твёрдого тела, например наконечника (индентора)

Ударная вязкость – способность материала сопротивляться действию ударных нагрузок.

 Первое требование, предъявляемое к большинству изделий – достаточная прочность.

Многие изделия, кроме общей прочности, должны обладать ещё особыми свойствами в зависимости от назначения, условий обработки или эксплуатации. Например режущие инструменты должны обладать высокой твёрдостью, для изготовления рессор и пружин применяют специальные стали, обладающие высокой упругостью. Вязкие материалы идут на изготовление деталей, которые при работе подвергаются ударной нагрузке, пластичные материалы можно обрабатывать давлением.

 

Механические свойства определяются по результатам механических испытаний.

 

Механические испытания – это определение механических свойств материалов и изделий различными способами.

 

По характеру изменения во времени действующей нагрузки механи­ческие испытания могут быть статическими (на растяжение, сжатие, изгиб, кручение), динамическими (на ударный изгиб) и циклическими (на усталость).

По воздействию температуры на процесс их делят на испытания при комнатной температуре, низкотемпературные и высокотемпературные (на длительную прочность, ползучесть) при наличии надрезов и исходных трещин.

 

Статические испытанияпроводятся при воздействии на образец с определенной скоростью постоянно действующей нагрузки, возрастающей весьма медленно. Статические испытания на растяже­ние относятся к наиболее распространенным. Свойства, определяемые при этих испытаниях, приведены в многочисленных стандартах по техническим условиям на материалы. К статическим относятся испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение.

 

Динамические испытания характеризуются приложением к образцу ударной нагрузки и значительной скоростью деформации. Длительность ис­пытания не превышает сотен долей секунды. Динамические испытания чаще всего проводят по схеме ударного изгиба образцов с надрезом.

 

Циклические испытанияхарактеризуются многократными измене­ниями нагрузки по величине и по направлению. Примером испытаний явля­ются испытания на усталость, они длительны и по их результату определяют число циклов до разрушения при разных значениях напряжения. В конечном итоге находят предельные напряжения, которые образец выдерживает без разрушения в течение определенного числа циклов нагружения.

 

Лекция 2. Метод испытания на растяжение. Диаграмма на растяжение.

Испытание на растяжение материалов проводят в соответствии с ГОСТ 1497-84 «Методы испытаний на растяжение».

  Стандарт устанавливает методы статических испытаний на растяжение черных и цветных металлов для определения при температуре 20⁺¹⁵ °С  (от10 до 35) °С пределов пропорциональности, уп­ругости,                                      ^-10

 текучести, временного сопротивления разрыву, относительного уд­линения и относительного сужения, модуля упругости.

  Для испытаний применяют плоские и цилиндрические образцы, выре­занные из детали или специально изготовленные, для того чтобы исключить влияние размеров и форм испытываемых деталей на результат испытания.

  Размеры образцов регла­ментированы указанным стандартом, они подчиняются геометрическому по­добию и могут быть короткими и длинными.

Для цилиндрического образца берется соотношение начальной рабочей (расчётной) длины l₀ и исходного диаметра d₀ :

 l₀= 5d₀- короткий образец, l₀= 10d₀ - длинный образец.

Цилиндрические образцы с d₀=10мм и l₀=100мм или 50мм считаются основными Образцы всех остальных диаметров называются пропорциональными. На практике чаще всего используют так называемые «гагаринские» цилиндрические короткие образцы с  d₀=6мм и l₀=30мм Из

Для плоского образца берется соотношение рабочей (расчётной)  длины l₀ и площади поперечного сечения F₀:

l₀= 5,65√F₀ - короткий образец, l₀= 11,3√F₀ - длинный образец.

  Цилиндри­ческие образцы изготавливаются диаметром 3 мм и более. Образцы состоят из рабочей части длиной l₀ и головок, форма и размер которых соответствуют захватам машины (рис. 3).

Рис. 3. Цилиндрические и плоские образцы до (а) и после (б) испытания на растяжение

Плоские образцы должны сохранять поверхностные слои проката. Образцы, имеющие трещины, расслоения, поверхностные дефекты в виде инородных включений, плен, механических повреждений испытаниям не подвергаются.

Начальную расчетную длину с погрешностью до 1% ограничивают на рабочей длине образца кернами, рисками или иными метками и измеряют штангенциркулем или другими измерительными средствами с погрешностью измерения до 0,1 мм.
  Для пересчета относительного удлинения после разрыва с отнесением места разрыва к середине и для определения относительного равномерного удлинения по всей рабочей длине образца рекомендуется наносить метки через каждые 5 или 10 мм.
   Нанесение меток проводят с помощью делительных машин или вручную.

  Образцы перед испытанием разметить по всей рабочей длине через 5±0,1мм с помощью делительной машинки типа ДМ.

    Замерить линейные размеры образцов не менее, чем в трех точках (в средней части и на границах рабочей длины) штангенциркулем с ценой деления ,01мм.

Размеры плоских образцов и отклонения по ширине образца должны соответствовать ГОСТ 1497 (таблица 1).

 

Т а б л и ц а 1 - Размеры плоских образцов                                                                                  

Толщина плоских образцов (мм)	Ширина плоских образцов (мм)	Предельные отклонения по ширине рабочей части образца, (мм)	Допускаемая разность наибольшей и наименьшей ширины по длине рабочей части образца, (мм)
До 7,0 вкл	20	±0,5	0,15
Свыше 7,0	30	±0,5	0,20

 

  При вычислении начальной площади поперечного сечения образца за начальную площадь образца в его рабочей части F₀ принимают наименьшееиз полученных значений.

Растяжение образца проводят на специальных машинах, позволяющих фиксировать величину прилагаемой нагрузки и изменение длины образца при растяжении. Эти же машины дают возможность записывать изменение длины образца при увеличении нагрузки (рис.1), т.е. первичную диаграмму испытания на растяжение в координатах: нагрузка Р, Н, кН; и абсолютное удлинение образца А (L), мм.

   Деформацией называется изменение размеров и формы тела под действием внешних сил. Деформации подразделяются на упругие и пластические. Упругие деформации исчезают, а пластические остаются после окончания действия сил. В основе пластических деформаций – необратимые перемещения атомов от исходных положений на расстояния, большие межатомных, изменение формы отдельных зерен металла, их расположения в пространстве.

  Характер деформации при растяжении вязких и хрупких материалов существенно различается.

   Хрупкие материалы после достижения максимальной нагрузки быстро разрушаются без значительной пластической деформации, поэтому σ_в для хрупких материалов является характеристикой сопротивления разрушению, а для пластичных - характеристикой сопротивления деформации.

      Способность металлов пластически деформироваться называется пластичностью. Пластичность обеспечивает конструктивную прочность деталей под нагрузкой и нейтрализует влияние концентратов напряжений – отверстий, вырезов и т.п. При пластическом деформировании металла одновременно с изменением формы меняется ряд свойств, в частности при холодном деформировании повышается прочность, но снижается пластичность.

     Большинство механических характеристик металла определяют в результате испытания образцов на растяжение ГОСТ 1497-84.

     При растяжении образцов с площадью поперечного сечения F_о и рабочей (расчетной) длиной l_о строят диаграмму растяжения в координатах: нагрузка Р – удлинение ∆l образца (рис. 1).

     Диаграмма растяжения характеризует поведение металла при деформировании от момента начала нагружения до разрушения образца. На диаграмме выделяют три участка:

1. упругой деформации – до нагрузки Р_упр;

2. равномерной пластической деформации от Р_упр до Р_max ;

3. сосредоточенной пластической деформации от Р_max до Р_к .

    Если образец нагрузить в пределах Р_упр , а затем полностью разгрузить и замерить его длину, то никаких последствий нагружения не обнаружится. Такой характер деформирования образца называется упругим.

   При нагружении образца более Р_упр появляется остаточная (пластическая) деформация. Пластическое деформирование идет при возрастающей нагрузке, так как металл упрочняется в процессе деформирования. Упрочнение металла при деформировании называется наклепом. При дальнейшем нагружении пластическая деформация, а вместе с ней и наклеп все более увеличиваются, равномерно распределяясь по всему объему образца. Рост деформации без заметного увеличения нагрузки соответствует площадке текучести. Диаграмма со скачкообразным переходом в пластическую область в виде чётко обозначенной «площадки» текучести свойственна некоторым металлам. К таким металлам можно отнести мягкую углеродистую сталь.

  После достижения максимального значения нагрузки Р_max в наиболее слабом месте появляется местное утонение образца – шейка, в которой в основном и протекает дальнейшее пластическое деформирование. В это время между деформированными зернами, а иногда и внутри самих зерен могут зарождаться трещины. В связи с развитием шейки, несмотря на продолжающееся упрочнение металла, нагрузка уменьшается от Р_max до Р_к , и при нагрузке Р_к происходит разрушение образца. При этом упругая деформация образца (∆l_упр) исчезает, а пластическая (∆l_ост) остается (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма растяжения металла

    При деформировании твердого тела внутри него возникают внутренние силы. Величину сил, приходящуюся на единицу площади поперечного сечения образца, называют напряжением. Размерность напряжения кгс/мм², или Мпа(Н/мм²)
(1кгс/мм²=10 Мпа(10 Н/мм²).
    Отмеченные выше нагрузки на кривой растяжения (Р_упр , Р_т, Р_max , Р_к) служат для определения основных характеристик прочности (напряжений): предела упругости, физического предела текучести, временного сопротивления (предела прочности) и истинного сопротивления разрушению.

        При растяжении образец удлиняется, а его поперечное сечение непрерывно уменьшается. Но поскольку площадь поперечного сечения образца в каждый данный момент определить сложно, то при расчете предела упругости, предела текучести и временного сопротивления пользуются условными напряжениями, считая, что поперечное сечение образца остается неизменным.      Истинное напряжение рассчитывается только при определении сопротивления разрушению.  

Предел текучести (физический) – напряжение отвечающее нижнему положению площадки текучести в диаграмме растяжения, для материалов имеющих площадку.

                                                                   Рт

                                                        σ_т= F₀

    В технических расчетах вместо предела прочности обычно используется условный предел текучести, которому соответствует нагрузка Р_0,2 (рис. 2).

Условный предел текучести (σ_0,2) – это напряжение, при котором образец получает остаточное (пластическое) удлинение, равное 0,2 % своей расчетной длины:

где Р_0,2 – нагрузка, вызывающая остаточное (пластическое) удлинение 0,2%, кгс (Н);
F_о – начальная площадь поперечного сечения образца, мм²..

Рис. 2. Участок диаграммы растяжения металла

   Практически для определения нагрузки, которая вызывает деформацию, соответствующую условному пределу текучести, следует выполнить следующие действия.
   На диаграмме растяжения провести прямую ОА (рис. 2), совпадающую с прямолинейным участком диаграммы растяжения.
     Определить положение точки О. Через точку О провести ось ординат ОР. Масштаб записи диаграммы по нагрузке: одному миллиметру ординаты соответствует 2 кгс нагрузки. Численная величина искомой нагрузки Р (кгс) равна соответствующей ординате диаграммы (мм), умноженной на масштаб диаграммы (2 кгс/мм).
      Для определения нагрузки, соответствующей условному пределу текучести Р_0,2, необходимо от начала координат по оси абсцисс отложить отрезок ОВ, величина которого равна заданному остаточному удлинению 0,2 %. Длина отрезка ОВ (мм) рассчитывается исходя

,

где l_о – рабочая длина образца, мм;
М – масштаб записи диаграммы по деформации.

   Из точки В провести прямую ВД, параллельную прямолинейному участку диаграммы растяжения (рис. 2), до пересечения с диаграммой.
   Используя известный масштаб записи диаграммы по нагрузке, определить численные значения нагрузок Р₀₂, Р_mах, Р_к , после чего рассчитать соответствующее напряжения: σ_0,2 , σв , S_к.

  Временное сопротивление (предел прочности) σ_в – это условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца

где Р_max – максимальная нагрузка, предшествующая разрушению, кгс (H).
       Временное сопротивление (предел прочности) характеризует несущую способность материала, его прочность, предшествующую разрушению.

 

   Истинное сопротивление разрушению (S_k) – истинное напряжение, предшествующее моменту разрушения образца

,

где Р_к – нагрузка, непосредственно предшествующая моменту разрушения, кгс (Н).
F_к – площадь поперечного сечения образца в месте разрушения, мм².

  Несмотря на то, что Р_mах больше Р_к , истинное сопротивление разрушению S_к > σ_b , поскольку площадь поперечного сечения образца в месте разрушения F_к значительно меньше начальной площади поперечного сечения F_о.

Для оценки пластичности металла служат относительное остаточное удлинение образца при растяжении (d, %) и относительное остаточное сужение площади поперечного сечения образца (ψ, %).
Относительное остаточное удлинение (d, %) определяется по формуле:

где l_к – рабочая длина образца после испытания, мм;
l_о – рабочая длина до испытания, мм.

Относительное остаточное сужение (ψ_р, %) определяется из выражения:

,

где F_о – начальная площадь поперечного сечения образца, мм²;
F_к – площадь сечения образца вместе разрушения, мм².

  Испытание различных видов проката и изделий из него на растяжение в ЛМ проводятся на испытательных машинах типа ZWICK/ROELL Z600, ZWICKSP-1000 и FPZ-100 согласно правилам эксплуатации испытательных машин.

  При определении физического предела текучести скорость относительной деформации рабочей части образца на стадии текучести должна быть в пределах от 0,00025 до 0,0025 с^-1, что достигается программным обеспечением испытательных машин.

 Предел текучести условный определяется автоматически по диаграмме растяжения, полученной с применением тензометра.

 

Лекция 3  Метод определения твердости (Бринелль, Роквелл, Викерс)

       Простейшим механическим свойством является твердость. Методы определения твердости в зависимости от скоро­сти приложения нагрузки делятся на статические и динамические, а по спо­собу ее приложения - на методы вдавливания и царапания. Методы опреде­ления твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу относятся к статическим методам испытания.

  Твердость- это способность материала сопротивляться вдавливанию в него более твердого тела (индентора) под действием  внешних сил.

   При испытании на твердость в поверхность материалов вдавливают пирамиду, конус или шарик (индентор), в связи с чем различают методы ис­пытаний, соответственно, по Виккерсу, Роквеллу и Бринеллю. Кроме того, существуют менее распространенные методы испытания твердости: метод упругого отскока (по Шору), метод сравнительной твердости (Польди) и не­которые другие.

  При испытании материалов на твердость не изготавливают стандарт­ных специальных образцов, однако к размерам и поверхности образцов и изделий предъявляются определенные требования.

О твердости судят либо по площади полученного отпечатка, либо по глубине вдавливания индентора. В результате вдавливания с достаточно большой нагрузкой поверхностные слои металла, находящиеся под наконечником и вблизи него, получают пластическую деформацию. После снятия нагрузки на образце (детали) остаётся отпечаток. Малый объём деформируемого металла, возможость проведения испытаний на поверхностях тел различной формы и размеров на деталях небольшой толщины и в очень тонких слоях металла, не пользуясь специально изготовленными образцами, быстрота и простота испытания, а также возможность без разрушения изделия судить о его свойствах вследствие существования количественной зависимости между твёрдостью пластичных металлов и другими механическими свойствами (пределом прочности) делают испытания на твёрдость незаменимым производственным методом массового контроля металла.

    Поверхность образца или испытуемого изделия для измерения твёрдости должна быть ровной, гладкой, свободной отокисной плёнки и представлять горизонтальную шлифованную площадку. Образцы должны быть устойчивыми, при испытании образцов неправильной формы необходимо использовать подставки клинообразной формы.

 

 

 Измерение твердости методом Бринелля

    Измерение твёрдости по Бринеллю регаментируется ГОСТ 9012-59 « Металлы. Метод измерения твёрдости по Бринеллю»                    

      Испытания проводят на специальных прессах – твердомерах, развивающих строго определенное усилие вдавливания, являющееся стандартным с нагрузкой 3000, 1000, 750 и 250 кгс     

      В качестве индентора используется стальной закаленный шарик диаметра 2,5; 5 или 10 мм. На поверхности шарика не должно быть царапин, коррозии, вмятин.

       Испытания проводят при комнатной температуре. При измерении твёрдости прибор должен быть защищён от ударов и вибраций.

     Диаметр отпечатка d измеряют с помощью отсчётного микроскопа (лупа Бринелля) МПБ-2 и переводят в единицы твёрдости по переводным таблицам.

    Диаметры отпечатка d₁ и d₂ измеряются в двух взаимно перпендикулярных направлениях. За диаметр отпечатка принимается среднее арифметическое значение результатов измерений.        

     Расстояние между центром отпечатка и краем образца должен быть не менее 2,5 диаметров отпечатка, расстояние между центрами двух смежных отпечатков должно быть не менее 4 диаметров отпечатка.  

     Число твёрдости по Бринеллю определяется делением нагрузки Р кгс (Н) на площадь поверхности сферического отпечатка Fмм² (м²) и может быть вычислена по формуле:

                                                       

 P – усилие вдавливания, D – диаметр шарика, d – диаметр полученного отпечатка, измеряемый после удаления индентора.

Получаемое число твёрдости НВ зависит от диаметра отпечатка d.

При измерении твёрдости шариком диаметром D =10мм, под нагрузкой Р=3000кгс с выдержкой t=10с число твёрдости по Бринеллю обозначается символом НВ, например НВ 398. Если испытание проводилось шариком диаметром D =5мм, под нагрузкой Р=750кгс с выдержкой t=30с, то число твёрдости по Бринеллю 200будет обозначено НВ 5/750/30-200.

   Достоинства метода: высокая универсальность, то есть способность к измерению материалов с разной структурой. За счет изменения диаметра индентора, можно измерять твердость материалов в широком диапазоне.
   Недостатки метода: можно измерять твердость только относительно мягких материалов, не высокая оперативность.

  Измерение твердости методом Роквелла
  Измерение твёрдости по Роквеллу регаментируется ГОСТ 9013-59 « Металлы. Метод измрения твёрдости по Роквеллу»

 В методе Роквелла твердость определяется по глубине вдавливания индентора. В качестве индентора используется алмазный конус с углом при вершине 120⁰. Метод предназначен для определения твердости:

- закаленной и отпущенной стали (HRC);

- очень твердых материалов (HRА);

- твердость мягких материалов (HRВ).
  Нагружение в три этапа: а) предварительное малое усилие P₀ для обеспечения контакта с образцом; б) основное нагружение усилием P = P₀ + P_раб; в) снятие рабочего усилия P_раб. Остается P₀ для обеспечения контакта с образцом.

О твердости материала судят по глубине вдавливания h, измеряемого на 3-м этапе нагружения. Для метода Роквелла характерна высокая оперативность.
Для повышения универсальности существуют три шкалы:

шкала	обозначение	Нагрузка, кг
А	HRA	150
В	HRB	100
С	HRC	60

  Разным шкалам соответствуют разные рабочие усилия, что позволяет измерять материалы с разными характеристиками твердости.

 Измерение твердости методом Виккерса

  Методы Бринеля и Роквелла малопроигодны для измерения твердости тонких образцов из-за высоких усилий 9,8 Н< P_раб < 1200 Н.
Твердость по Виккерсу измеряют в соответствии сГОСТ 2999-75 « Металлы и сплавы. Метод измерения твёрдости по Викерсу.»
  При измерении твердости по Виккерсу в качестве индентора используется четырехгранная пирамида с углом при вершине 136⁰. Нагрузка составляет : 1; 2; 2,5; 3;  5, 10, 20, 30, 50, 100 кг.
  Для определения твердости черных металлов и сплавов используют нагрузки от 5 до 100 кгс, медных сплавов - от 2,5 до 50 кгс, алюминиевых сплавов - от 1 до 100 кгс. После снятия нагрузки с помощью микроскопа прибора находят длину диагонали отпечатка, а твердость HVрассчитывают по формуле:

, где

 D – диагональ отпечатка, k – размерный коэффициент.

 

   Имеется таблица зависимости твердости от величины нагрузки и дли­ны диагонали. Поэтому на практике вычислений не производят, а пользуются готовой расчетной таблицей. Твердость по Виккерсу HVизмеряется в кгс/мм², Н/мм² или МПа. Значение твердости по Виккерсу может изменяться от HV2060 до HV5 при нагрузке 1 кгс.
Достоинстваметода: возможность измерять тонкие образцы.
Недостатки метода: дополнительные измерения и расчеты.

 

Лекция 4 Метод испытания на ударный изгиб при комнатной и пониженной температурах и после механического старения.

Вязкость – способность материалов поглощать энергию развиваемых в нем трещин.

Ударная вязкость – способность металлов оказывать сопротивление действию ударных нагрузок.

Ударная вязкость характеризует удельную работу, затрачиваемую на разрушение при ударе образца с надре­зом.
   Ударная вязкость испытывается на маятниковом копре с постоянным запасом работы маятника по ГОСТ 9454-78 «Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах».

   Стандарт распространяется на черные и цветные металлы и сплавы и уста­навливает метод испытания при температурах от -100 до +1000 °С.

   Метод основан на разрушении ударом маятникового копра образца с концентрато­ром напряжений. В результате испытания определяют полную работу, затра­ченную при ударе К, или ударную вязкость КС.

   Используют образцы прямоугольной формы с концентратором типа U, V, Т (усталостная трещина). Наиболее распространенными образцами являются образцы размерами 55x10x10 мм с U-концентратом 2x2 мм (рис. 6).Образец должен быть строго прямоугольным. Не допускаются к испытаниям образцы со следами обработки на поверхности надреза, с искревлениями, с трещинами и с заусенцами

Рис. 6. Стандартный образец с U-образным надрезом для испытаний на ударный изгиб

  Испытания проводят на образцах разного типа с разными надрезами.  КС при испытаниях на разных образцах различно. Это необходимо для определения значения КС материала. Используются три вида образца, чтобы зафиксировать место разрушения.

На разрушение ударом образца затрачивается только часть энергии маятника, в связи с чем маятник после разрушения образца продолжает дви­гаться, отклоняясь на определенный угол. Чем больше величина работы, за­трачиваемой на разрушение образца, тем на меньший угол он отклоняется от вертикали после разрушения.

   По величине этого угла и определяют работу удара К или работу, затраченную на разрушение образца. Работу разрушения К относят к площади поперечного сечения образца So в месте излома и тем самым находят КС - ударную вязкость:

KC = K/S₀,

где Kизмеряется в Дж (кгс*м), S₀— в м² (см²).

  В зависимости от вида концентратора ударная вязкость обозначается

KCU, KCV, КСТ и имеет размерность МДж/м² (МДж/см²) или кгс*м/см².

Значение КС сильно зависит от температуры. Для большинства конструкционных материалов существует пороговое значение температуры, при которой характер разрушения скачкообразно меняется: ниже – хрупкое разрушение, малая энергия поглощения; выше – вязкое разрушение, трещины распространяются с трудом.

T_хл – порог хладноломкости. Рабочие температуры выбирают выше значения T_хл

Склонность к механическому старению проводят по ГОСТ 7268-82 «Сталь. Метод определения склонности к механическому старению по испытанию на ударный изгиб.»

Старением называют изменение свойств металлов с течением времени. В результате старения изменяются физико-механические свойства. Прочность и твёрдость повышается, а пластичность и вязкость понижаются. Старение бывает естественное и искуственное.

  Процесс изменения свойств, происходящие во времени при комнатной температуре или при атмосферной называется естественным старением.

  Процесс изменения свойств с течением времени при нагреве до невысоких температур называется искуственным старением.

  Вырезанную из пробы заготовку, с нанесённой на ней длиной 120мм подвергают дефомации растяжения из расчёта получения 10±0,5% остаточного удлинения -12мм.

  Из деформированной заготовки вырезают образцы для испытаний на ударный изгиб и подвергают нагреву (искусственное старение) при температуре 250±10⁰С с выдержкой 1час с последующим охлаждением на воздухе и проводят испытание на ударный изгиб на маятниковом копре при необходимой температуре.

  Факторы влияющие на ударную вязкость:

1. Структура металла (крупнозернистый и мелкозернистый излом)

2. Размах маятника.

 

 

---

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1487; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!