Структурно нечувствительные характеристики механических свойств

КАТЕГОРИИ: Механические свойства материалов Способность металла сопротивляться воздействию внешних сил характеризуется механическими свойствами. Поэтому при выборе металла для изготовления деталей машин необходимо знать его механические свойства: прочность, упругость, пластичность, ударную вязкость и выносливость. Эти свойства определяют по результатам механических испытаний, при которых металлы подвергаются воздействию внешних сил нагрузок. Внешние силы могут быть статическими, динамическими или циклическими знакопеременными. В зависимости от вида нагружения растяжения, сжатия, изгиба, кручения, среза и условий воздействия температуры, скорости, периодичности и времени приложения материалы принято характеризовать различными мерами сопротивления их деформации и разрушению — характеристиками механических свойств. Механические свойства могут быть разделены на три основные группы. Первая группа содержит комплекс характеристик, определяемых при однократном кратковременном нагружении. К ним относятся упругие свойства: модуль нормальной упругости Е, модуль сдвига и коэффициент Пуассона µ. Сопротивление малым упруго-пластическим деформациям определяется структурно нечувствительные характеристики механических свойств упругости — σ УПР, пропорциональности — σ пц и текучести — σ 0,2. Предел прочности — σ В, сопротивление срезу — τ ср и сдвигу — τ сдв, твердость вдавливанием по Бринеллю НВ и царапанием по шкале Моосаа также разрывная длина L Р являются характеристиками материала в области больших деформации вплоть до разрушения. Пластичность характеризуется относительным удлинением δ и относительном сужением ψ после разрыва, а способность к деформации ряда неметаллических материалов — удлинением при разрыве δ Кроме того, при ударном изгибе определяется ударная вязкость образца с надрезом КСU KCV, KCT. Вторая группа структурно нечувствительные характеристики механических свойств параметры, оценивающие сопротивление материалов переменным и длительным статическим нагрузкам. При повторном нагружении в области многоцикловой усталости определяется предел выносливости на базе 10 7—2·10 7 циклов. Сопротивление малоцикловой усталости оценивается по долговечности при заданном уровне повторных напряжений или пределом малоцикловой усталости на выбранной базе испытаний. Сопротивление длительным статическим нагрузкам определяется, как правило, при температуре выше 20 °С. Критериями сопротивления материалов длительному воздействию постоянных напряжений и температуры являются пределы ползучести σ 0,2 и длительной прочности σ τ. Предел длительной прочности определяется при заданной базе испытаний обычно 100 и 1000 часовпредел ползучести — по заданному допуску на остаточную обычно 0,2% структурно нечувствительные характеристики механических свойств общую деформацию при установленной базе испытаний. Третью группу составляют характеристики разрушения. В инженерной практике эти характеристики используются сравнительно недавно. Характеристики разрушения определяются на образцах с заранее выращенными начальными трещинами и оцениваются следующими основными параметрами: вязкостью разрушения, критическим коэффициентом интенсивности напряжений при плоской деформации К 1С, условным критическим коэффициентом интенсивности напряжений при плосконапряженном состоянии К С, удельной работой образца с трещиной КСТ и скоростью роста трещины усталости СРТУ структурно нечувствительные характеристики механических свойств заданном размахе интенсивности напряжений ΔК. Среди механических свойств только упругие свойства металлических материалов являются структурно нечувствительными характеристиками, связанными с параметрами кристаллической решетки и практически не зависящими от режимов термомеханической обработки, если последние не вызывают полиморфных превращений. Упругие свойства определяют при статических испытаниях Е СТ, G СТ или динамическим методом Е ДИН, G ДИН структурно нечувствительные характеристики механических свойств резонансной частоте колебаний тонкого стержня равномерного сечения под действием малых напряжений. Значения упругих констант, определенных обоими методами, при температуре 20 ºС и близких к ней практически одинаковы. С повышением температуры при статических испытаниях сказывается влияние деформации ползучести, вследствие чего этот метод дает прогрессирующее понижение значений упругих констант относительно данных, полученных динамическим методом. Все другие механические свойства в большей или меньшей степени структурно чувствительны и анизотропны. Резкая анизотропия упругих и других механических характеристик присуща многим неметаллическим материалам, что определяется их ориентированным строением. Некоторая анизотропия свойственна и большинству металлических материалов. Уровень прочности, пластичности, выносливости и характеристик разрушения в продольном направлении относительно оси деформации зерен материала обычно выше, чем в поперечном. Однако для некоторых, например титановых, сплавов характерна «обратная» анизотропия. Между некоторыми характеристиками механических свойств экспериментально установлены зависимости, позволяющие с достаточной степенью точности оценивать предел прочности материалов по значениям твердости, а сопротивление срезу — по пределу прочности. Существуют также корреляционные связи между пределом выносливости и пределом прочности, а также между различными характеристиками разрушения. Структурно нечувствительные характеристики механических свойств добавления: 2015-04-25; просмотров: 25; Не нашли нужную информацию? Орг - 2014-2016 год. Использование материала без структурно нечувствительные характеристики механических свойств ссылки на источник не красиво!

См. также