§ 4. MEXANİK XÜSUSİYYƏTLƏR
Metalın xarici qüvvələrə qarşı müqavimət qabiliyyəti mexaniki xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur. Buna görə də, maşın hissələrinin istehsalı üçün material seçərkən ilk növbədə onun mexaniki xüsusiyyətlərini nəzərə almaq lazımdır: möhkəmlik, elastiklik, çeviklik, təsir gücü, sərtlik və dözümlülük. Bu xüsusiyyətlər metalların xarici qüvvələrə (yüklərə) məruz qaldığı mexaniki sınaqların nəticələri ilə müəyyən edilir. Xarici qüvvələr statik, dinamik və ya dövri (təkrar dəyişən) ola bilər. Yük bərk cismin gərginliyinə və deformasiyasına səbəb olur.
Gərginlik- sınaq nümunəsinin kəsişmə sahəsinə düşən yük dəyəri. Deformasiya– tətbiq olunan xarici qüvvələrin təsiri altında bərk cismin forma və ölçülərinin dəyişməsi. Dartma (sıxılma), əyilmə, burulma və kəsilmə deformasiyaları var (şək. 8). Əslində, material eyni vaxtda bir və ya bir neçə növ deformasiyaya məruz qala bilər.
düyü. 8. Deformasiyaların növləri:
a - sıxılma, b - gərginlik, c - burulma, d - kəsmə, e - əyilmə
düyü. 9. Uzatma qrafiki:
a - P-∆l koordinatlarında şərti diaqram, b - şərti gərginlik diaqramı və həqiqi gərginlik diaqramı
Güc, elastiklik və çevikliyi müəyyən etmək üçün dəyirmi və ya düz nümunələr şəklində metallar statik gərginlik üçün sınaqdan keçirilir (GOST 1497-73). Sınaqlar gərginlik sınaq maşınlarında aparılır. Sınaqlar nəticəsində dartılma diaqramı alınır (şək. 9). Bu diaqramın absis oxu deformasiya qiymətlərini, ordinat oxu isə nümunəyə tətbiq olunan yükləri göstərir.
Güc- materialın yük altında dağılmaya qarşı durma qabiliyyəti onun dartılma gücü və axma gücü ilə qiymətləndirilir. Materialın möhkəmliyinin mühüm göstəricisi də xüsusi gücdür - materialın dartılma gücünün onun sıxlığına nisbəti. Son güc σ in (müvəqqəti müqavimət) nümunənin məhv edilməsindən əvvəlki ən böyük yükə uyğun gələn Pa (N/m 2) şərti gərginlikdir: σ in =P max /F 0, burada P max ən böyük yükdür, N; F 0 - nümunənin işçi hissəsinin ilkin kəsik sahəsi, m 2. Həqiqi dartılma gücü Sk, qırılma anında yükün Pk-nin Fk qırıldıqdan sonra nümunənin minimum kəsişmə sahəsinə nisbəti ilə müəyyən edilən gərginlikdir (Sk = Pk / Fk).
Çıxış gücü (fiziki) σ t yükün nəzərəçarpacaq dərəcədə artması olmadan nümunənin deformasiyaya uğradığı ən aşağı gərginlikdir (MPa ilə): σ t = P t / F 0, burada P t məhsuldarlıq platosunun müşahidə olunduğu yükdür. , N.
Əsasən, yalnız aşağı karbonlu polad və pirinç məhsuldarlıq platosuna malikdir. Digər ərintilərin məhsuldarlıq yaylaları yoxdur. Belə materiallar üçün, daimi uzanma nümunənin dizayn uzunluğunun 0,2% -ə çatan məhsuldarlıq (şərti) müəyyən edilir: σ 0,2 = P 0,2 / F 0.
Elastiklik- yük P vahidi çıxarıldıqdan sonra materialın ilkin formasını və ölçülərini bərpa etmək qabiliyyəti mütənasiblik həddi σ pc və elastiklik həddi σ vahidi ilə qiymətləndirilir.
Mütənasiblik həddiσ pts - gərginlik (MPa), yuxarıda tətbiq olunan gərginlik və nümunənin deformasiyası arasında mütənasiblik pozulur σ pts = P pts / F 0.
Elastik həddi(şərti) σ 0,05, qalıq deformasiyanın ilk dəfə nümunənin dizayn uzunluğunun 0,05%-nə çatdığı yükə uyğun MPa-da şərti gərginlikdir l0: σ 0,05 = P 0,05 / F 0, burada P 0, 05 - elastiklik həddi. yük, N.
plastik, yəni materialın çökmədən xarici qüvvələrin təsiri altında yeni forma və ölçü alma qabiliyyəti nisbi uzanma və nisbi daralma ilə xarakterizə olunur.
Nisbi uzantı(parçalandıqdan sonra) δ - qopduqdan sonra nümunənin təxmin edilən uzunluğunun artımının (l-dən -l 0-a) onun ilkin təxmin edilən uzunluğuna nisbəti l 0, faizlə ifadə edilir: δ=[(l-dən -l 0) /l 0 ]100%.
Nisbi daralma(parçalandıqdan sonra) φ - qırıldıqdan sonra nümunənin en kəsiyinin ilkin və minimum sahələri (F 0 -F to) arasındakı fərqin kəsiyinin F 0 ilkin sahəsinə nisbəti, faizlə ifadə edilir. : φ=[(F 0 -F to)/F 0 ]100%.
Bir material üçün nisbi uzanma və büzülmə dəyərləri nə qədər böyükdürsə, bir o qədər elastikdir. Kövrək materiallar üçün bu dəyərlər sıfıra yaxındır. Struktur materialın kövrəkliyi mənfi xüsusiyyətdir.
Zərbə gücü, yəni materialın dinamik yüklərə qarşı durma qabiliyyəti nümunənin qırılmasına sərf edilən işin W (MJ-də) KS = W kəsik yerində onun kəsik sahəsinə F (m 2) nisbəti kimi müəyyən edilir. /F.
Sınaq üçün (GOST 9454-78) xüsusi standart nümunələr bir çentikli kvadrat bloklar şəklində hazırlanır. Nümunə sarkaçlı svay sürücülərində sınaqdan keçirilir. Svay sürücüsünün sərbəst düşən sarkacı nümunəyə çəngəllə əks tərəfdən dəyir. Eyni zamanda iş qeydə alınır.
Zərbə qüvvəsinin təyini xüsusilə sıfırdan aşağı temperaturda işləyən və soyuq kövrəkliyə meyl göstərən bəzi metallar üçün vacibdir. Soyuq kövrəklik həddi nə qədər aşağı olarsa, yəni materialın çevik qırılmasının kövrəyə çevrildiyi temperatur və materialın özlülük ehtiyatı nə qədər çox olarsa, materialın təsir gücü bir o qədər çox olar. Soyuq kövrəklik - aşağı temperaturda təsir gücünün azalması.
Siklik özlülük- bu, materialların dəfələrlə dəyişən yüklər altında enerji udmaq qabiliyyətidir. Yüksək tsiklik möhkəmliyə malik materiallar tez-tez vaxtından əvvəl uğursuzluğun səbəbi olan vibrasiyanı tez bir zamanda azaldır. Məsələn, yüksək tsiklik özlülüyünə malik olan çuqun bəzi hallarda (çərçivələr və digər bədən hissələri üçün) karbon poladdan daha qiymətli materialdır.
Sərtlik bir materialın başqa, daha möhkəm bir cismin onun içinə nüfuz etməsinə müqavimət göstərmək qabiliyyəti adlandırılır. Metal kəsici alətlər yüksək sərtliyə malik olmalıdır: kəsicilər, matkaplar, kəsicilər, həmçinin səthi bərkimiş hissələr. Metalın sərtliyi Brinell, Rockwell və Vickers üsulları ilə müəyyən edilir (şək. 10).
Brinell üsulu(GOST 9012-59) bərkimiş polad topun sabit yük altında düz bir metal səthə basılmasına əsaslanır. Topun diametri və yükün böyüklüyü yoxlanılan metalın sərtliyindən və qalınlığından asılı olaraq təyin edilir. Brinell sərtliyi TSh sərtlik test cihazı (top sərtlik test cihazı) ilə müəyyən edilir. Test aşağıdakı kimi həyata keçirilir. Sərtliyi ölçülməli olan nümunənin səthində 3-5 sm 2 ölçülü bir sahə fayl və ya aşındırıcı çarxla təmizlənir. Nümunə alət masasına qoyulur və alətin milinə quraşdırılmış polad topla təmasda olana qədər qaldırılır. Ağırlıq endirilir və topu sınaq nümunəsinə basdırır. Metalın səthində bir iz əmələ gəlir. Çap nə qədər böyükdürsə, metal daha yumşaqdır.
NV-nin sərtliyinin ölçüsü yükün diametri d və dərinliyi t olan izin səth sahəsinə nisbəti kimi qəbul edilir, bu da D diametrli bir topun P qüvvəsi ilə basılması zamanı əmələ gəlir (bax. 10, a).
düyü. 10. Brinell (a), Rockwell (b) və Vickers (c) üsulları ilə metalın sərtliyinin təyini
Sərtliyin ədədi dəyəri aşağıdakı kimi müəyyən edilir: optik böyüdücü şüşə (bölmələrlə) istifadə edərək çapın diametrini ölçün və alınan dəyərdən istifadə edərək, GOST-a əlavə edilmiş cədvəldə müvafiq sərtlik nömrəsini tapın.
Brinell metodunun üstünlüyü sınaqların sadəliyi və alınan nəticələrin dəqiqliyidir. Brinell üsulu HB>450 olan materialların sərtliyini ölçmək üçün tövsiyə edilmir, məsələn, bərkimiş polad, çünki ölçmə zamanı top deformasiya olunur və oxunuşlar təhrif olunur.
Bərk materialların sınaqdan keçirilməsi üçün istifadə olunur Rokvell üsulu(GOST 9013-59). Nümunəyə zirvə bucağı 120° olan almaz konusu və ya diametri 1,59 mm olan bərkimiş polad top sıxılır. Rockwell sərtliyi ixtiyari vahidlərlə ölçülür. Sərtlik vahidinin şərti dəyəri ucun eksenel hərəkətinə 0,002 mm uyğun gəlir. Test TK cihazında aparılır. Sərtlik dəyəri h girintisinin dərinliyi ilə müəyyən edilir və cihazda quraşdırılmış göstərici siferblatından istifadə etməklə hesablanır. Bütün hallarda, əvvəlcədən yüklənmə P0 100 N-dir.
Yüksək sərtliyə malik metalları sınaqdan keçirərkən almaz konusundan istifadə edilir və ümumi yük P = P 0 + P 1 = 1500 N. Sərtlik "C" şkalası ilə ölçülür və HRC təyin olunur.
Test bir polad top və ümumi yükü 1000 N götürürsə, sərtlik "B" şkalası ilə ölçülür və HRB təyin olunur.
Çox sərt və ya nazik məhsulları sınaqdan keçirərkən almaz konusundan və ümumi yükü 600 N-dən istifadə edin. Sərtlik “A” şkalası ilə ölçülür və HRA olaraq təyin olunur. Rockwell sərtlik təyinatının nümunəsi: HRC 50 - "C" şkalasında sərtlik 50.
Vickers metodu (GOST 2999-75) ilə sərtliyi təyin edərkən, materiala basılmış bir uc kimi 136 ° zirvə bucağı olan tetrahedral almaz piramidası istifadə olunur. Sınaq zamanı 50 ilə 1000 N arasında yüklər istifadə olunur (nazik məhsulların və metalın sərt, bərkimiş səth təbəqələrinin sərtliyini təyin etmək üçün daha kiçik yük dəyərləri istifadə olunur). Sərtliyin ədədi qiyməti aşağıdakı kimi müəyyən edilir: yükü götürdükdən və mikroskopdan istifadə etdikdən sonra çapın hər iki diaqonalının uzunluqlarını ölçün və nəticədə diaqonal uzunluğun arifmetik orta dəyərindən istifadə edin, cədvəldə uyğun sərtlik nömrəsini tapın. Vickers sərtlik təyinatının nümunəsi HV 500-dür.
Kiçik həcmlərdə metalların sərtliyini qiymətləndirmək üçün, məsələn, metal taxılları və ya onun struktur komponentləri üzərində müəyyən etmək üçün bir üsul istifadə olunur. mikrosərtlik. Cihazın ucu (inter) almaz tetraedral piramidadır (136° zirvə bucağı ilə, Vickers testi zamanı piramida ilə eynidir). İntenterin yükü kiçikdir və 0,05-5 N, girinti ölçüsü isə 5-30 mikron təşkil edir. Test yükləmə mexanizmi ilə təchiz edilmiş PMT-3 optik mikroskopunda aparılır. Mikrosərtlik girinti diaqonalının ölçüsü ilə qiymətləndirilir.
Yorğunluq, təkrarlanan alternativ gərginliklərin təsiri altında materialın zədələnməsinin tədricən yığılması prosesidir, çatların əmələ gəlməsinə və dağılmasına səbəb olur. Metal yorğunluğu onun ayrı-ayrı həcmlərində qeyri-metal daxilolmaları, qaz qabarcıqları, müxtəlif yerli qüsurlar və s. olan gərginliyin konsentrasiyası nəticəsində yaranır. Tipik yorğunluq sınığı nümunənin təkrar yüklənməsi nəticəsində məhv edildikdən sonra əmələ gəlir. (şək. 11) və hissələrin görünüşünə görə fərqli ikidən ibarətdir. Hamar (aşınmış) səthə malik olan qırıqların bir hissəsi 1 dəfələrlə dəyişən yüklərin təsirindən yaranan çatlar sahəsində səthlərin sürtünməsi nəticəsində əmələ gəlir, digər hissəsi 2 dənəvər qırılma anında baş verir. nümunənin məhv edilməsi. Yorulma testləri xüsusi maşınlarda aparılır. Ən çox yayılmış maşınlar, bir və ya hər iki ucunda sabitlənmiş fırlanan nümunənin təkrar-növbəli əyilməsi üçün, həmçinin dartılma-sıxılma və təkrarlanan növbəli burulmanı yoxlamaq üçün maşınlardır. Testlər nəticəsində yorğunluq müqavimətini xarakterizə edən dözümlülük həddi müəyyən edilir.
Mexanik xüsusiyyətlər metalın mexaniki qüvvələrin (yükün) təsiri altında deformasiyaya və məhvə qarşı müqavimətini xarakterizə edir.
Əsas mexaniki xüsusiyyətlərə aşağıdakılar daxildir:
Güc
- plastiklik
- təsir gücü
- sərtlik
Güc– bu, metalın mexaniki qüvvələrin (yükün) təsiri altında çökməmək qabiliyyətidir.
plastik metalın mexaniki qüvvələrin (yükün) təsiri altında məhv edilmədən formasını dəyişmək (deformasiya etmək) qabiliyyətidir.
Metalın təsirə (dinamik) mexaniki qüvvələrə (zərbə yüklərinə) tab gətirmə qabiliyyətini müəyyən edir.
Sərtlik metalın ona digər daha sərt materialların nüfuz etməsinə müqavimət göstərmək qabiliyyətidir.
Metalların mexaniki sınaqlarının növləri və şərtləri
Mexanik xassələri müəyyən etmək üçün aşağıdakı test növləri aparılır:
Dartma testləri;
- statik əyilmə testləri;
- zərbə əyilmə sınaqları;
- sərtliyin ölçülməsi.
Nümunələrin sınaqdan keçirilməsi şərtlərinə aşağıdakılar daxildir: temperatur, nümunələrə yükün tətbiqi növü və xarakteri.
Test temperaturu:
Normal (+20°C);
- aşağı (+20°C-dən aşağı, temperatur 0...-60°C);
- yüksək (+20°C-dən yuxarı, temperatur +100...+1200°C).
Yüklərin növü:
| uzanan | |
| sıxılma | |
| əyilmək |  |
| burulma |  |
| dilim |  |
Yük tətbiqinin xarakteri:
Yük yavaş və rəvan artır və ya sabit qalır - statik testlər;
- yük yüksək sürətlə tətbiq olunur; şok yükü - dinamik sınaqlar;
- çox təkrarlanan dəyişən yük; yükün böyüklüyündə və ya böyüklüyündə və istiqamətində dəyişiklikləri (gərilmə və sıxılma) - dözümlülük testləri.
Mexanik sınaq nümunələri
Mexanik sınaqlar standart nümunələr üzərində aparılır. Nümunələrin forması və ölçüləri sınaq növündən asılı olaraq müəyyən edilir.
Mexanik dartılma sınaqları üçün standart silindrik (dairəvi kəsikli) və düz (düzbucaqlı kəsikli) nümunələr istifadə olunur. Silindrik nümunələr üçün diametri dо=10 mm, qısa lо=5×do = 50 mm və uzun lо=10×do = 100 mm olan nümunələr əsas götürülür.
Düz nümunələr təbəqənin qalınlığına bərabər bir qalınlığa malikdir və eni 10, 15, 20 və ya 30 mm-ə təyin olunur.
Dartma tutacaqları üçün başları olmayan düz nümunə
Başları olan düz nümunə
Mexanik xüsusiyyətlər statik testlərlə müəyyən edilir
Statik nümunəyə tətbiq olunan yükün yavaş və rəvan artdığı sınaqlardır.
Statik dartılma sınaqlarında metalın aşağıdakı əsas mexaniki xüsusiyyətləri müəyyən edilir:
Məhsuldarlıq gücü (σ t);
- dartılma gücü və ya müvəqqəti müqavimət (σ in);
- nisbi uzanma (δ);
- nisbi daralma (ψ).
dartılma yükünün nəzərəçarpacaq dərəcədə artması olmadan nümunənin deformasiyaya uğradığı gərginlikdir.
nümunənin uğursuzluğundan əvvəlki maksimum yükdəki gərginlikdir.
məhv edildikdən sonra nümunənin uzunluğunun artımının sınaqdan əvvəl ilkin uzunluğuna nisbətidir.
məhv edildikdən sonra nümunənin kəsik sahəsinin azalmasının sınaqdan əvvəl ilkin sahəsinə nisbətidir.
Statik dartılma sınaqlarında, nümunə sabit yük Pm altında uzandıqda, dəmir və digər plastik metallar məhsuldarlıq platosuna malikdir.
Maksimum yükdə Pmax, nümunənin bir sahəsində "boyun" adlanan kəsişmənin daralması görünür. Nümunənin məhv edilməsi boyundan başlayır. Nümunənin en kəsiyi azaldığından nümunənin məhv edilməsi maksimumdan az yüklə baş verir. Sınaq zamanı qurğular yüklərin təyin olunduğu gərginlik diaqramını çəkirlər. Sınaqdan sonra məhv edilmiş nümunələr bir yerə yığılır və boyun son uzunluğu və diametri ölçülür. Bu məlumatlardan güc və çeviklik hesablanır.
Mexanik təsir sınağı
Dinamik testlər deformasiya sürətinin statik testlərə nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə yüksək olduğu testlərdir.
Dinamik təsir əyilmə testləri metalın kövrək qırılma meylini aşkar edir. Metod, bir sarkaç svay sürücüsünün bir zərbəsi ilə bir çəngəl (gərginlik konsentratoru) ilə nümunənin məhv edilməsinə əsaslanır.
Standart üç növ çentikli nümunələri nəzərdə tutur:
R = 1 mm radiuslu U formalı nümunə (KCU üsulu);
R = 0,25 mm radiuslu V formalı nümunə (KCV üsulu);
nümunə I – yorğunluq çatı ilə formalı (KST üsulu).
Zərbə gücü konsentratorun yerində nümunənin ilkin kəsişmə sahəsi ilə əlaqəli təsir işi kimi başa düşülür.
Sınaqdan sonra nümunənin məhv edilməsi üçün tələb olunan zərbə işi sarkaç svay sürücü şkalasından istifadə etməklə müəyyən edilir. Nümunənin kəsik sahəsi uğursuzluqdan əvvəl müəyyən edilir.
METALLARIN SƏRTLİYİNİN MƏYYƏNDİRİLMƏSİ
Sərtlik metalın top, konus və ya piramida girintili olduqda səth qatında plastik deformasiyaya qarşı müqavimət göstərmək xüsusiyyətidir. Sərtliyin ölçülməsi sadə və tez həyata keçirilir və məhsulu məhv etmədən həyata keçirilir. Sərtliyi təyin etmək üçün üç üsul geniş istifadə olunur:
Brinell sərtliyi (HB ilə qeyd olunan sərtlik vahidi);
- Rockwell sərtliyi (sərtlik vahidi HR ilə təyin olunur);
- Vickers sərtliyi (sərtlik vahidi HV ilə təyin olunur).
Brinell sərtliyinin təyini diametri D = 10 mm olan polad topun yükün təsiri altında nümunənin (məhsulun) içərisinə basılmasından və yükü götürdükdən sonra girinti diametrinin d ölçülməsindən ibarətdir.
Brinell sərtliyi rəqəmlər və HB hərfləri ilə təyin olunur, məsələn, 180 HB. Çapın diametri nə qədər kiçik olsa, sərtlik bir o qədər yüksəkdir. Sərtlik nə qədər yüksək olarsa, metalın gücü bir o qədər çox olar və çeviklik bir o qədər az olar. Metal nə qədər yumşaq olarsa, cihaza daha az yük qoyulur. Beləliklə, polad və çuqun sərtliyini təyin edərkən yük 3000 N, nikel, mis və alüminium üçün - 1000 N, qurğuşun və qalay üçün - 250 N götürülür.
Rokvell sərtliyinin təyini ardıcıl tətbiq olunan ilkin (Po) təsiri altında sınaq nümunəsinə (məhsuluna) almaz konuslu bir ucu (Tərəzi A və C) və ya diametri 1,6 mm olan polad topun (miqyaslı B) basılmasından ibarətdir. və əsas (P) yüklər və ölçü ucunun nüfuz dərinliyində (h). Rockwell sərtliyi miqyasını göstərən rəqəmlər və HR hərfləri ilə göstərilir. Məsələn, 60 HRC (C miqyasında sərtlik 60).
Vikers sərtliyinin təyini yükün təsiri altında nümunəyə (məhsula) adi tetraedral piramidaya bənzəyən almaz ucunun sıxılmasından və yükü götürdükdən sonra qalan d girintisinin diaqonalının ölçülməsindən ibarətdir. Metod nazik hissələrin və yüksək sərtliyə malik nazik səth təbəqələrinin sərtliyini təyin etmək üçün istifadə olunur. Vickers sərtliyi rəqəmlər və HV hərfləri ilə təyin olunur, məsələn, 200 HV.
Statik əyilmə testləri
Statik əyilmə üçün texnoloji sınaqlar metalın forma və ölçüdə verilmiş əyilməni qəbul etmək qabiliyyətini təyin etmək üçün istifadə olunur. Bənzər sınaqlar qaynaqlı birləşmələrdə aparılır.
Bükülmə sınaqları təbəqə və formalı (çubuq, kvadrat, bucaq, kanal və s.) metaldan hazırlanmış nümunələr üzərində aparılır. Sac metal üçün nümunənin eni (b) ikiqat qalınlığa (2 t) bərabər, lakin 10 mm-dən az olmamalıdır. Mandranın radiusu texniki spesifikasiyalarda göstərilmişdir.
Üç növ əyilmə var:
Müəyyən bir açıya əyilmək;
- tərəflər paralel olana qədər mandrel ətrafında əyilmək;
- tərəflər toxunana qədər yaxın əyilmək (düzləşmə).
Nümunədə çatların, cırıqların, delaminasiyaların və ya qırıqların olmaması nümunənin sınaqdan keçməsinə işarədir.
Metalların mexaniki xüsusiyyətlərini təyin etmək üsulları aşağıdakılara bölünür:
- statik, yük yavaş və hamar bir şəkildə artdıqda (dartılma, sıxılma, əyilmə, burulma, sərtlik testləri);
- dinamik, yük yüksək sürətlə böyüdükdə (zərbə əyilmə testləri);
- siklik, yük dəfələrlə böyüklük və istiqamətdə dəyişdikdə (yorğunluq testləri).
Dartma testi
Dartma möhkəmliyi sınaqdan keçirilərkən, dartılma gücü (σ in), axma gücü (σ t), nisbi uzanma (δ) və nisbi daralma (ψ) müəyyən edilir. Sınaqlar kəsik sahəsi Fo və iş (hesablanmış) uzunluğu lo olan standart nümunələrdən istifadə edərək dartılma sınaq maşınlarında aparılır. Sınaqlar nəticəsində dartılma diaqramı alınır (şək. 1). Absis oxu deformasiyanın qiymətini, ordinat oxu isə nümunəyə tətbiq olunan yükün qiymətini göstərir.
Son güc (σ in) nümunənin ilkin kəsişmə sahəsi (Pmax / Fo) ilə əlaqəli materialın məhv edilmədən dayana biləcəyi maksimum yükdür.
düyü. 1. Gərginlik diaqramı
Qeyd etmək lazımdır ki, dartılan zaman nümunə uzanır, kəsiyi isə davamlı olaraq azalır. Həqiqi gərginlik müəyyən bir anda hərəkət edən yükü nümunənin həmin anda malik olduğu sahəyə bölmək yolu ilə müəyyən edilir. Gündəlik təcrübədə həqiqi gərginliklər müəyyən edilmir, lakin nümunənin Fo kəsişməsinin dəyişməz qaldığını nəzərə alaraq şərti gərginliklərdən istifadə olunur.
Çıxış gücü (σ t) nümunənin ilkin kəsişmə sahəsi (Рт/Fo) ilə əlaqəli plastik deformasiyanın baş verdiyi yükdür. Bununla belə, dartılma sınaqları zamanı əksər ərintilərin diaqramlarda məhsuldarlıq yaylaları yoxdur. Buna görə də şərti gəlir gücü (σ 0,2) müəyyən edilir - 0,2% plastik deformasiyaya uyğun gələn gərginlik. Seçilmiş 0,2% dəyər elastiklikdən plastik deformasiyalara keçidi olduqca dəqiq xarakterizə edir.
Materialın xüsusiyyətlərinə həmçinin elastiklik həddi (σ pr) daxildir, bu da plastik deformasiyanın müəyyən bir dəyərə çatdığı gərginlik deməkdir. Tipik olaraq, 0,005 qalıq deformasiya dəyərləri istifadə olunur; 0,02; 0,05%. Beləliklə, σ 0,05 = Ppr / Fo (Ppr qalıq uzanmanın 0,05% olduğu yükdür).
Mütənasiblik həddi σ pc = Ppc / Fo (Ppc, Hooke qanununun hələ də yerinə yetirildiyi maksimum yükdür).
Plastiklik nisbi uzanma (δ) və nisbi daralma (ψ) ilə xarakterizə olunur:
δ = [(lk - lo)/lo]∙100% ψ = [(Fo – Fk)/Fo]∙100%,
burada lk nümunənin son uzunluğudur; lo və Fo nümunənin ilkin uzunluğu və kəsik sahəsidir; Fk qırılma yerindəki kəsik sahəsidir.
Aşağı çevik materiallar üçün dartılma sınaqları çətindir, çünki nümunənin quraşdırılması zamanı kiçik təhriflər qırılma yükünün müəyyən edilməsində əhəmiyyətli bir səhv yaradır. Belə materiallar adətən əyilmə sınağına məruz qalır.
Sərtlik testi
Qaydalar:
Sərtlik, bir materialın başqa, daha sərt bir cismin, bir girintinin nüfuz etməsinə müqavimət göstərmək qabiliyyətidir. Materialın sərtliyi Brinell, Rockwell, Vickers və Shore üsulları ilə müəyyən edilir (şək. 2).
 |
 |
 |
| A | b | V |
düyü. 2. Brinell (a), Rockwell (b) və Vickers (c) uyğun olaraq sərtliyin təyini sxemləri
Metalın Brinell sərtliyi HB hərfləri və rəqəmlə göstərilir. Sərtlik nömrəsini SI sisteminə çevirmək üçün Brinell sərtlik dəyərinin vurulduğu K = 9.8 106 əmsalından istifadə edin: HB = HB K, Pa.
Brinell sərtlik metodu sərtliyi HB 450-dən çox olan poladlar və 200 HB-dən çox olan əlvan metallar üçün istifadə üçün tövsiyə edilmir.
Müxtəlif materiallar üçün son möhkəmlik (MPa ilə) və sərtlik sayı HB arasında korrelyasiya müəyyən edilmişdir: σ ≈ 3,4 HB-də - isti yayılmış karbon çelikləri üçün; σ in ≈ 4,5 HB - mis ərintiləri üçün, σ in ≈ 3,5 HB - alüminium ərintiləri üçün.
Rokvell üsulu ilə sərtliyin təyini almaz konus və ya polad topun metala basılması ilə həyata keçirilir. Rockwell cihazının üç tərəzi var - A, B, C. Almaz konus sərt materialları yoxlamaq üçün istifadə olunur (Tərəzi A və C), top isə yumşaq materialları yoxlamaq üçün istifadə olunur (B şkalası). Şkaladan asılı olaraq sərtlik HRB, HRC, HRA hərfləri ilə təyin olunur və xüsusi vahidlərlə ifadə edilir.
Vickers metodundan istifadə edərək sərtliyi ölçərkən, tetraedral almaz piramidası metal səthə basdırılır (torpaqlanmış və ya cilalanmışdır). Bu üsul yüksək sərtliyə malik olan nazik hissələrin və nazik səth təbəqələrinin (məsələn, nitridləşmədən sonra) sərtliyini təyin etmək üçün istifadə olunur. Vickers sərtliyi HV ilə təyin edilmişdir. HV sərtlik nömrəsinin SI sisteminə çevrilməsi HB sərtlik nömrəsinin çevrilməsinə bənzər şəkildə həyata keçirilir.
Shore metodundan istifadə edərək sərtliyi ölçərkən, səthinə perpendikulyar olan nümunənin üstünə çubuqlu bir top düşür və sərtlik topun geri dönmə hündürlüyü ilə müəyyən edilir və HS təyin olunur.
Kuznetsov-Herbert-Rehbinder metodu - sərtlik dayağı tədqiq olunan metal olan sarkacın salınımlarının söndürülmə vaxtı ilə müəyyən edilir.
Zərbə testi
Zərbə gücü materialın dinamik yüklərə qarşı durma qabiliyyətini və nəticədə kövrək qırılma meylini xarakterizə edir. Zərbə sınağı üçün çentikli xüsusi nümunələr hazırlanır, daha sonra sarkaç zərbə sürücüsündə məhv edilir (şəkil 3). Sarkaçlı svay sürücüsü şkalasından istifadə edərək, məhv etmək üçün sərf olunan K işi müəyyən edilir və bu sınaqlar nəticəsində əldə edilən əsas xarakteristika - təsir gücü hesablanır. Nümunənin məhv edilməsi işinin onun en kəsiyinin sahəsinə nisbəti ilə müəyyən edilir və MJ/m 2 ilə ölçülür.
Zərbə gücünü təyin etmək üçün KS hərflərindən istifadə edin və nümunədəki kəsik növünü göstərən üçüncünü əlavə edin: U, V, T. KCU qeydi U-şəklində çentikli, KCV - ilə nümunənin təsir gücü deməkdir. V-şəkilli bir çentik və KCT - bir çatla , kəsilmənin əsasında yaradılmışdır. Zərbə sınaqları zamanı nümunənin məhv edilməsi işi iki komponentdən ibarətdir: çatların başlaması (Az) və çatların yayılması işi (Ar).
Zərbə gücünün müəyyən edilməsi xüsusilə aşağı temperaturda işləyən və soyuq kövrəkliyə meyl göstərən metallar üçün vacibdir, yəni iş temperaturu azaldıqca təsir gücü azalır.
düyü. 3. Sarkaclı svay sürücüsünün sxemi və zərbə nümunəsi
Aşağı temperaturda çentikli nümunələr üzərində təsir sınaqları aparılarkən, temperaturun azalmasının materialın kövrək qırılma meylinə təsirini xarakterizə edən soyuq kövrəklik həddi müəyyən edilir. Çeviklikdən kövrək qırılmaya keçid zamanı temperatur diapazonunda təsir gücündə kəskin azalma müşahidə olunur ki, bu da soyuq kövrəkliyin temperatur həddi adlanır. Bu zaman sınığın strukturu lifli tutqundan (çevik qırılma) kristal parlaqlığa (kövrək qırılma) dəyişir. Soyuq kövrəklik həddi temperatur diapazonu (tb. – txr.) və ya bir temperatur t50 ilə təyin edilir, bu zaman nümunənin qırılmasında lifli komponentin 50% -i müşahidə olunur və ya zərbə müqavimətinin dəyəri yarıya endirilir.
Materialın müəyyən bir temperaturda işləməyə uyğunluğu iş temperaturu ilə soyuq kövrəkliyin keçid temperaturu arasındakı fərqlə müəyyən edilən özlülüyün temperatur marjası ilə qiymətləndirilir və nə qədər böyükdürsə, material daha etibarlıdır.
Yorğunluq testi
Yorğunluq, çatların əmələ gəlməsinə və dağılmasına səbəb olan təkrarlanan alternativ gərginliklərin təsiri altında materialın zədələnməsinin tədricən yığılması prosesidir. Metal yorğunluğu onun fərdi həcmlərində (qeyri-metal və qaz daxilolmalarının toplandığı yerlərdə, struktur qüsurlarında) gərginliyin konsentrasiyası nəticəsində yaranır. Metalın yorğunluğa qarşı durma qabiliyyətinə dözümlülük deyilir.
Yorulma sınaqları bir və ya hər iki ucunda sabitlənmiş fırlanan nümunənin təkrar-növbəli əyilməsi üçün maşınlarda və ya gərginlik-sıxılmanı yoxlamaq üçün maşınlarda və ya təkrarlanan növbəli burulma üçün aparılır. Testlər nəticəsində materialın yorğunluğa qarşı müqavimətini xarakterizə edən dözümlülük həddi müəyyən edilir.
Yorğunluq həddi yüklənmə dövrlərinin əsas sayından sonra yorğunluğun uğursuzluğunun baş vermədiyi maksimum gərginlikdir.
Dözümlülük həddi σ R ilə işarələnir, burada R dövrün asimmetriya əmsalıdır.
Dözümlülük həddini müəyyən etmək üçün ən azı on nümunə sınaqdan keçirilir. Hər bir nümunə yalnız bir uğursuzluq gərginliyində və ya əsas dövrlərdə sınaqdan keçirilir. Dövrlərin əsas sayı ən azı 107 yük (polad üçün) və 108 (əlvan metallar üçün) olmalıdır.
Konstruksiya möhkəmliyinin mühüm xarakteristikası tsiklik yüklənmə altında yaşamaq qabiliyyətidir ki, bu, 0,5...1 mm ölçülü ilk makroskopik yorğunluq çatının başlanması anından son məhvə qədər hissənin işləmə müddəti kimi başa düşülür. Sağlamlıq, yorğunluq çatlarının erkən aşkarlanması və daha da inkişafının qarşısının alınması yolu ilə problemsiz işləməsi təmin edilən məhsulların istismar etibarlılığı üçün xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.
Metalın dartılma sınağı nümunənin uzanmasının (Δl) tətbiq olunan yükdən (P) asılılığının qrafiki ilə nümunənin uzadılmasından və sonra bu diaqramın şərti gərginliklər diaqramına (σ - ε) yenidən qurulmasından ibarətdir.
Dartma sınaqları eyni GOST-a uyğun olaraq aparılır və sınaqların aparıldığı nümunələr müəyyən edilir.
Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, sınaq zamanı metalın çəkilmə diaqramı qurulur. Bir neçə xarakterik sahəyə malikdir:
- OA bölməsi P yükü ilə ∆l uzadılması arasında mütənasiblik kəsimidir. Bu Hooke qanununun qorunduğu sahədir. Bu mütənasiblik 1670-ci ildə Robert Huk tərəfindən kəşf edilmiş və daha sonra Huk qanunu kimi tanınmışdır.
- OB bölməsi elastik deformasiyanın bir hissəsidir. Yəni, nümunəyə Ru-dan çox olmayan bir yük tətbiq edilərsə və sonra boşaldılırsa, boşaltma zamanı nümunənin deformasiyası yükləmə zamanı artdığı qanuna uyğun olaraq azalacaqdır.
B nöqtəsindən yuxarıda gərginlik diaqramı düz xəttdən kənara çıxır - deformasiya yükdən daha sürətli böyüməyə başlayır və diaqram əyri bir görünüş alır. Rt (C nöqtəsi) uyğun bir yükdə diaqram üfüqi bir hissəyə keçir. Bu mərhələdə nümunə yükdə faktiki olaraq heç bir artım olmadan əhəmiyyətli daimi uzanma alır. Gərginlik-deformasiya diaqramında belə bir hissənin formalaşması materialın sabit yük altında deformasiyaya uğrama xüsusiyyəti ilə izah olunur. Bu xassə materialın axıcılığı adlanır və gərginlik-deformasiya diaqramının absis oxuna paralel kəsiyi məhsuldarlıq sahəsi adlanır. 
Bəzən məhsuldarlıq yaylası təbiətdə dalğavari olur. Bu, daha çox plastik materialların uzanmasına aiddir və onunla izah olunur ki, əvvəlcə kəsikdə lokal incəlmə əmələ gəlir, sonra bu incəlmə materialın bitişik həcminə yayılır və bu prosesin yayılması nəticəsində bu proses inkişaf edir. belə bir dalğa, məhsul sahəsinə uyğun olaraq ümumi vahid uzanma baş verir. Çıxış dişi olduqda, materialın mexaniki xüsusiyyətlərini təyin edərkən, yuxarı və aşağı məhsuldarlıq hədləri anlayışları təqdim olunur.
Məhsuldarlıq platosu göründükdən sonra material yenidən uzanmağa müqavimət göstərmək qabiliyyətini əldə edir və diaqram yüksəlir. D nöqtəsində qüvvə Pmax maksimum dəyərinə çatır. Pmax qüvvəsinə çatdıqda, nümunədə kəskin yerli daralma görünür - boyun. Boyun kəsik sahəsinin azalması yükün azalmasına səbəb olur və diaqramın K nöqtəsinə uyğun gələn anda nümunə parçalanır.
Nümunəni uzatmaq üçün tətbiq olunan yük həmin nümunənin həndəsəsindən asılıdır. Kesiti sahəsi nə qədər böyükdürsə, nümunəni uzatmaq üçün tələb olunan yük bir o qədər yüksəkdir. Bu səbəbdən, əldə edilən maşın diaqramı materialın mexaniki xüsusiyyətlərinin keyfiyyətcə qiymətləndirilməsini təmin etmir. Nümunə həndəsəsinin təsirini aradan qaldırmaq üçün maşın diaqramı P ordinatını A0 nümunəsinin orijinal kəsik sahəsinə və absis ∆l-ə bölməklə σ − ε koordinatlarında yenidən qurulur. Bu şəkildə yenidən qurulan diaqram şərti gərginlik diaqramı adlanır. Artıq bu yeni diaqramdan materialın mexaniki xüsusiyyətləri müəyyən edilir.
Aşağıdakı mexaniki xüsusiyyətlər müəyyən edilir:
Mütənasiblik həddi σпз– Huk qanununun etibarlılığının pozulduğu ən böyük gərginlik σ = Eε, burada E uzununa elastiklik modulu və ya birinci növ elastiklik moduludur. Bu halda E =σ/ε = tanα, yəni E modulu diaqramın düzxətti hissəsinin absis oxuna meyl bucağının tangensidir. 
Elastik həddi σу- müəyyən edilmiş qiymətin qalıq deformasiyalarının görünüşünə uyğun olan şərti gərginlik (0,05; 0,001; 0,003; 0,005%); qalıq deformasiyaya dözümlülük σу-da indeksdə göstərilir 
Məhsuldarlıq gücü σт– dartılma yükünün nəzərəçarpacaq dərəcədə artması olmadan deformasiyanın artmasının baş verdiyi gərginlik
Həm də fərqlənir sübut gücü- bu, qalıq deformasiyanın müəyyən qiymətə çatdığı şərti gərginlikdir (adətən nümunənin iş uzunluğunun 0,2%-i; onda şərti axma gücü σ0,2 kimi qeyd olunur). σ0.2 dəyəri, bir qayda olaraq, diaqramda yayla və ya əyilmə dişi olmayan materiallar üçün müəyyən edilir.
Metallar yüksək çeviklik, istilik və elektrik keçiriciliyi ilə xarakterizə olunur. Onlar xarakterik bir metal parıltıya malikdirlər.
D.I.-nin dövri cədvəlinin 80-ə yaxın elementi metalların xüsusiyyətlərinə malikdir. Mendeleyev. Metallar üçün, eləcə də metal ərintiləri üçün, xüsusən struktur olanlar üçün mexaniki xüsusiyyətlər böyük əhəmiyyət kəsb edir, əsas olanlar möhkəmlik, çeviklik, sərtlik və təsir gücüdür.
Xarici yükün təsiri altında bərk cisimdə gərginlik və deformasiya yaranır. nümunənin orijinal kəsik sahəsi ilə əlaqədardır.
Deformasiya - bu, xarici qüvvələrin təsiri altında və ya faza çevrilmələri, büzülmə və s. zamanı bədəndə baş verən fiziki proseslər nəticəsində bərk cismin forma və ölçüsündə dəyişiklikdir. Deformasiya ola bilər elastik(yük götürüldükdən sonra yox olur) və plastik(yük götürüldükdən sonra qalır). Daim artan yüklə, elastik deformasiya, bir qayda olaraq, plastikə çevrilir və sonra nümunə çökür.
Yükün tətbiqi üsulundan asılı olaraq metalların, ərintilərin və digər materialların mexaniki xüsusiyyətlərinin yoxlanılması üsulları statik, dinamik və alternativ bölünür.
Güc - metalların statik, dinamik və ya alternativ yüklər altında deformasiyaya və ya dağılmaya qarşı durma qabiliyyəti. Statik yüklər altında metalların möhkəmliyi gərginlik, sıxılma, əyilmə və burulma ilə yoxlanılır. Gərginlik sınağı məcburidir. Dinamik yüklər altında güc xüsusi təsir gücü ilə, alternativ yüklər altında isə yorğunluq gücü ilə qiymətləndirilir.
Gücü, elastikliyi və çevikliyi müəyyən etmək üçün dəyirmi və ya düz nümunələr şəklində metallar statik gərginlik üçün sınaqdan keçirilir. Sınaqlar gərginlik sınaq maşınlarında aparılır. Sınaqlar nəticəsində dartılma diaqramı alınır (şək. 3.1) . Bu diaqramın absis oxu gərginlik dəyərlərini, ordinat oxu isə nümunəyə tətbiq olunan gərginlik dəyərlərini göstərir.
Qrafikdən görünür ki, tətbiq olunan gərginlik nə qədər kiçik olsa da, deformasiyaya səbəb olur və ilkin deformasiyalar həmişə elastik olur və onların böyüklüyü birbaşa gərginlikdən asılıdır. Diaqramda göstərilən əyridə (şəkil 3.1) elastik deformasiya xətti ilə xarakterizə olunur. OA və onun davamı.
düyü. 3.1. Gərginlik əyrisi
Nöqtənin üstündə A gərginlik və gərginlik arasında mütənasiblik pozulur. Stress təkcə elastik deyil, həm də qalıq, plastik deformasiyaya səbəb olur. Onun dəyəri kəsik xəttdən bərk əyriyə qədər olan üfüqi seqmentə bərabərdir.
Xarici qüvvənin təsiri altında elastik deformasiya zamanı kristal qəfəsdə atomlar arasındakı məsafə dəyişir. Yükün götürülməsi atomlararası məsafənin dəyişməsinə səbəb olan səbəbi aradan qaldırır, atomlar ilkin yerlərinə qayıdır və deformasiya yox olur.
Plastik deformasiya tamamilə fərqli, daha mürəkkəb bir prosesdir. Plastik deformasiya zamanı kristalın bir hissəsi digərinə nisbətən hərəkət edir. Əgər yük çıxarılarsa, kristalın yerdəyişmiş hissəsi orijinal yerinə qayıtmayacaq; deformasiya davam edəcək. Bu dəyişikliklər mikrostruktur müayinə ilə aşkar edilir. Bundan əlavə, plastik deformasiya taxılların içərisində mozaika bloklarının əzilməsi ilə müşayiət olunur və deformasiyanın əhəmiyyətli dərəcələrində dənələrin şəklində və onların məkanda yerləşməsində nəzərəçarpacaq dəyişiklik müşahidə olunur və dənələr arasında boşluqlar (məsamələr) yaranır. (bəzən taxılların içərisində).
Asılılığı təmsil edir OAV(bax. Şəkil 3.1) xaricdən tətbiq olunan gərginlik ( σ ) və onun yaratdığı nisbi deformasiya ( ε ) metalların mexaniki xassələrini xarakterizə edir.
· düz xətt yamacı OA göstərir metal sərtliyi, və ya xaricdən tətbiq edilən yükün atomlararası məsafələri necə dəyişməsinin xarakteristikasıdır ki, bu da birinci yaxınlaşmada atomlararası cazibə qüvvələrini xarakterizə edir;
· düz xəttin meyl bucağının tangensi OA elastik modula mütənasibdir (E), nisbi elastik deformasiyaya bölünən gərginlik hissəsinə ədədi olaraq bərabərdir:
mütənasiblik həddi adlanan gərginlik ( σ pc), plastik deformasiyanın görünmə anına uyğundur. Deformasiyanın ölçülməsi üsulu nə qədər dəqiq olarsa, nöqtə bir o qədər aşağı olur A;
· texniki ölçmələrdə bir xarakteristikaya deyilir gəlir gücü (σ 0.2). Bu, nümunənin və ya məhsulun uzunluğunun və ya digər ölçüsünün 0,2%-nə bərabər olan qalıq deformasiyaya səbəb olan gərginlikdir;
maksimum gərginlik ( σ c) gərginlik zamanı əldə edilən maksimum gərginliyə uyğun gəlir və deyilir müvəqqəti müqavimət və ya dartılma gücü .
Materialın başqa bir xüsusiyyəti, qırılmadan əvvəl meydana gələn və uzunluğun (və ya kəsiyinin) nisbi dəyişməsi kimi təyin olunan plastik deformasiyanın miqdarıdır - sözdə nisbi uzantı (δ ) və ya nisbi daralma (ψ ), onlar metalın plastikliyini xarakterizə edirlər. Əyri altındakı sahə OAV metalın məhv edilməsi üçün sərf edilməli olan işə mütənasibdir. Müxtəlif yollarla (əsasən kəsilmiş nümunəni vurmaqla) müəyyən edilən bu göstərici xarakterizə edir özlülük Metal
Nümunə uğursuzluq nöqtəsinə qədər uzandıqda, tətbiq olunan qüvvə ilə nümunənin uzanması arasındakı əlaqələr qrafik olaraq qeyd olunur (şək. 3.2), nəticədə deformasiya diaqramları deyilir.
düyü. 3.2. Diaqram "güc (gərginlik) - uzanma"
Ərinti yükləndikdə nümunənin deformasiyası əvvəlcə makroelastik olur, sonra tədricən və qeyri-bərabər yüklər altında müxtəlif dənələrdə dislokasiya mexanizmi vasitəsilə kəsilməklə baş verən plastikə çevrilir. Deformasiya nəticəsində dislokasiyaların yığılması metalın güclənməsinə gətirib çıxarır, lakin onların sıxlığı əhəmiyyətli olduqda, xüsusən də ayrı-ayrı sahələrdə məhvetmə mərkəzləri yaranır və nəticədə nümunənin bütövlükdə tamamilə məhv edilməsinə səbəb olur.
Gərginlik sınağı zamanı güc aşağıdakı xüsusiyyətlərlə qiymətləndirilir:
1) dartılma gücü;
2) mütənasiblik həddi;
3) məhsuldarlıq;
4) elastik həddi;
5) elastik modul;
6) məhsuldarlıq;
7) nisbi uzanma;
8) nisbi vahid uzanma;
9) qırılmadan sonra nisbi daralma.
Dartma gücü (dartılma gücü və ya dartılma gücü) σ in,ən böyük yükə uyğun olan gərginlikdir R V nümunənin məhv edilməsindən əvvəl:
σ in = P in /F 0,
Bu xüsusiyyət metallar üçün məcburidir.
Mütənasiblik həddi (σ pc) – bu şərti gərginlikdir R pc, burada deformasiya və yük arasındakı körpünün mütənasib asılılığından sapma başlayır. Bu bərabərdir:
σ pc = P pc /F 0.
Dəyərlər σ pc kqf/mm 2 və ya MPa ilə ölçülür .
Gəlir gücü (σ t) gərginlikdir ( R T) burada nümunə yükün nəzərəçarpacaq dərəcədə artması olmadan deformasiya olunur (axır). Düsturla hesablanır:
σ t = R T / F 0 .
Elastik həddi (σ 0,05) qalıq uzanmasının tənzimləyicinin əsasına bərabər olan nümunənin işçi hissəsinin kəsişməsinin uzunluğunun 0,05%-nə çatdığı gərginlikdir. Elastik həddi σ 0,05 düsturla hesablanır:
σ 0,05 = P 0,05 /F 0 .
Elastik modul (E) – gərginlik artımının elastik deformasiya hüdudlarında uzadmanın müvafiq artımına nisbəti. Bu bərabərdir:
E = Pl 0 /l orta F 0 ,
Harada ∆Р- yük artımı; l 0– nümunənin ilkin təxmini uzunluğu; evlənirəm– uzadmanın orta artımı; F 0 – ilkin en kəsiyinin sahəsi.
Gəlir gücü
(şərti)
– müəyyən edilmiş xarakteristika müəyyən edilərkən uzanması nəzərə alınan, onun işçi hissəsində nümunə kəsiyinin qalıq uzanmasının 0,2%-ə çatdığı gərginlik.
Düsturla hesablanır:
σ 0,2 = P 0,2 /F 0 .
Şərti məhsuldarlıq gücü yalnız dartılma diaqramında məhsuldarlıq platosu olmadıqda müəyyən edilir.
Nisbi uzantı (dağıldıqdan sonra) - materialların plastisiyasının xüsusiyyətlərindən biri, məhv edildikdən sonra nümunənin hesablanmış uzunluğundakı artımın nisbətinə bərabərdir ( l üçün) ilkin effektiv uzunluğa ( l 0) faizlə:
Nisbi vahid uzanma (δ р)– qırılmadan sonra nümunənin işçi hissəsindəki kəsiklərin uzunluğunun artımının sınaqdan əvvəlki uzunluğa nisbəti, faizlə ifadə edilir.
Yırtılmadan sonra nisbi daralma (ψ ), eləcə də nisbi uzanma materialın plastikliyinin xarakterik xüsusiyyətidir. Fərq nisbəti kimi müəyyən edilir F 0 və minimum ( F üçün) nümunənin kəsik sahəsi məhv edildikdən sonra ilkin kəsik sahəsinə ( F 0), faizlə ifadə edilir:
Elastiklik – deformasiyaya səbəb olan xarici qüvvələr aradan qaldırıldıqdan sonra metalların əvvəlki formasını bərpa etmək xüsusiyyəti. Elastiklik plastikliyin əks xassəsidir.
Çox tez-tez gücü təyin etmək üçün sadə, dağıdıcı olmayan, sadələşdirilmiş bir üsul istifadə olunur - sərtliyin ölçülməsi.
Altında sərtlik material ona yad cismin daxil olmasına müqavimət kimi başa düşülür, yəni əslində sərtlik də deformasiyaya qarşı müqaviməti xarakterizə edir. Sərtliyi təyin etmək üçün bir çox üsul var. Ən çox yayılmışdır Brinell üsulu (Şəkil 3.3, a), sınaq cismi qüvvəyə məruz qaldıqda R diametrli bir top D. Brinell sərtlik nömrəsi (HH) yükdür ( R), çapın sferik səthinin sahəsinə bölünür (diametr d).
düyü. 3.3. Sərtlik testi:
a – Brinell-ə görə; b – Rokvelə görə; c - Vickersə görə
Sərtliyi ölçərkən Vickers üsulu (Şəkil 3.3, b) almaz piramidası sıxılır. Çap diaqonalını ölçməklə ( d), materialın sərtliyini (HV) qiymətləndirin.
Sərtliyi ölçərkən Rokvell üsulu (Şəkil 3.3, c) girinti almaz konusdur (bəzən kiçik polad top). Sərtlik nömrəsi girinti dərinliyinin əksidir ( h). Üç şkala var: A, B, C (Cədvəl 3.1).
|
|
Yumşaq materiallar üçün Brinell və Rockwell B şkalası üsulları, sərt materiallar üçün Rockwell C şkalası metodu, nazik təbəqələr (çarşaflar) üçün Rockwell A şkalası və Vikers metodu istifadə olunur. Sərtliyin ölçülməsi üçün təsvir edilən üsullar ərintinin orta sərtliyini xarakterizə edir. Alaşımın ayrı-ayrı struktur komponentlərinin sərtliyini müəyyən etmək üçün deformasiyanı kəskin şəkildə lokallaşdırmaq, çox kiçik bir yük altında 100 - 400 dəfə böyüdülmüş nazik bir kəsikdə tapılan almaz piramidasını müəyyən bir yerə basmaq lazımdır. (1-dən 100 gf-ə qədər), sonra mikroskop altında girinti diaqonalının ölçülməsi . Nəticədə yaranan xüsusiyyət ( N) adlanır mikrosərtlik , və müəyyən struktur komponentin sərtliyini xarakterizə edir.
Cədvəl 3.1 Rokvel üsulu ilə sərtliyin ölçülməsi zamanı sınaq şərtləri
|
Test şərtləri |
Təyinat t möhkəmlik |
|
|
R= 150 kq |
||
|
Almaz konus və yüklə sınaqdan keçirildikdə R= 60 kq |
||
|
Polad topa basarkən və yükləmə zamanı R= 100 kq |
NV dəyəri kgf / mm 2 (bu halda, vahidlər tez-tez göstərilmir) və ya SI-də ölçülür - MPa (1 kqf / mm 2 = 10 MPa).
Özlülük – metalların təsir yüklərinə qarşı durma qabiliyyəti. Özlülük kövrəkliyin əks xüsusiyyətidir. Əməliyyat zamanı bir çox hissə yalnız statik yüklərə deyil, həm də şok (dinamik) yüklərə məruz qalır. Məsələn, lokomotivlərin və vaqonların təkərləri dəmir yolu birləşmələrində belə yüklərə məruz qalır.
Dinamik sınaqların əsas növü əyilmə şəraitində çentikli nümunələrin zərbə yüklənməsidir. Dinamik zərbə yüklənməsi sarkaçlı zərbə sürücülərində (şək. 3.4), eləcə də düşən yüklə həyata keçirilir. Bu zaman nümunənin deformasiyası və məhv edilməsinə sərf olunan iş müəyyən edilir.
Tipik olaraq, bu sınaqlarda nümunənin deformasiyası və məhv edilməsinə sərf olunan xüsusi iş müəyyən edilir. Düsturla hesablanır:
KS =K/ S 0 ,
Harada KS- xüsusi iş; TO– nümunənin deformasiyası və məhv edilməsi üzrə ümumi iş, J; S 0– kəsik yerində nümunənin en kəsiyi, m 2 və ya sm 2.
düyü. 3.4. Sarkaç zərbə test cihazından istifadə edərək zərbə sınağı
Bütün növ nümunələrin eni sınaqdan əvvəl ölçülür. U və V formalı çentikli nümunələrin hündürlüyü sınaqdan əvvəl, T-şəkilli çentiklə isə sınaqdan sonra ölçülür. Müvafiq olaraq, sınıq deformasiyasının xüsusi işi KCU, KCV və KST ilə işarələnir.
Kövrəklik aşağı temperaturda olan metallar deyilir soyuq kövrəklik . Zərbə gücünün dəyəri otaq temperaturundan əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır.
Materialların mexaniki xüsusiyyətlərinin başqa bir xüsusiyyəti yorğunluq gücü. Bəzi hissələr (vallar, birləşdirici çubuqlar, yaylar, yaylar, relslər və s.) istismar zamanı böyüklükdə və ya eyni vaxtda böyüklükdə və istiqamətdə (işarə) dəyişən yüklərə məruz qalır. Belə alternativ (vibrasiya) yüklərin təsiri altında metal sanki yorulur, gücü azalır və hissə çökür. Bu fenomen deyilir yorğunluq metal və meydana gələn qırıqlar yorğunluqdur. Belə təfərrüatlar üçün bilmək lazımdır dözümlülük həddi, olanlar. müəyyən sayda yük dəyişiklikləri (dövrləri) üçün metalın məhv edilmədən dayana biləcəyi maksimum gərginliyin miqyası ( N).
Aşınma müqaviməti - sürtünmə prosesləri nəticəsində metalların aşınma müqaviməti. Bu, məsələn, kontakt materialları üçün və xüsusən də elektrikləşdirilmiş nəqliyyatın cari kollektorunun kontakt teli və cərəyan toplayan elementləri üçün vacib bir xüsusiyyətdir. Aşınma fərdi hissəciklərin sürtünmə səthindən ayrılmasından ibarətdir və hissənin həndəsi ölçülərində və ya kütləsində dəyişikliklərlə müəyyən edilir.
Yorulma gücü və aşınma müqaviməti strukturlarda hissələrin davamlılığının ən dolğun mənzərəsini verir və möhkəmlik bu hissələrin etibarlılığını xarakterizə edir.
