§ 4. MEHANIČKA SVOJSTVA
Sposobnost metala da se odupre vanjskim silama karakteriziraju mehanička svojstva. Stoga je pri odabiru materijala za izradu dijelova strojeva potrebno prije svega uzeti u obzir njegova mehanička svojstva: čvrstoću, elastičnost, duktilnost, udarnu čvrstoću, tvrdoću i izdržljivost. Ova svojstva određuju se rezultatima mehaničkih ispitivanja, u kojima su metali izloženi vanjskim silama (opterećenjima). Vanjske sile mogu biti statične, dinamičke ili ciklične (ponovljene). Opterećenje uzrokuje naprezanje i deformaciju u čvrstom tijelu.
voltaža- vrijednost opterećenja po jedinici površine poprečnog presjeka ispitnog uzorka. Deformacija– promjena oblika i veličine čvrstog tijela pod utjecajem primijenjenih vanjskih sila. Postoje vlačne (tlačne), savijajuće, torzione i posmične deformacije (slika 8). U stvarnosti, materijal može biti podvrgnut jednoj ili više vrsta deformacija u isto vrijeme.
Rice. 8. Vrste deformacija:
a - kompresija, b - napetost, c - torzija, d - smicanje, e - savijanje
Rice. 9. Grafikon istezanja:
a - uvjetni dijagram u P-∆l koordinatama, b - dijagram uvjetnog naprezanja i dijagram pravih naprezanja
Da bi se odredila čvrstoća, elastičnost i duktilnost, metali u obliku okruglih ili ravnih uzoraka ispituju se na statičku napetost (GOST 1497-73). Ispitivanja se izvode na mašinama za ispitivanje zatezanja. Kao rezultat ispitivanja dobije se vlačni dijagram (slika 9). Osa apscisa ovog dijagrama prikazuje vrijednosti deformacije, a osa ordinata prikazuje opterećenja primijenjena na uzorak.
Snaga- sposobnost materijala da se odupre razaranju pod opterećenjem ocjenjuje se njegovom vlačnom čvrstoćom i čvrstoćom tečenja. Važan pokazatelj čvrstoće materijala je i specifična čvrstoća - omjer vlačne čvrstoće materijala i njegove gustoće. Krajnja čvrstoća σ in (privremeni otpor) je uslovni napon u Pa (N/m 2), koji odgovara najvećem opterećenju koje prethodi razaranju uzorka: σ in =P max /F 0, gdje je P max najveće opterećenje, N; F 0 - početna površina poprečnog presjeka radnog dijela uzorka, m 2. Prava vlačna čvrstoća Sk je naprezanje određeno omjerom opterećenja Pk u trenutku loma i površine minimalnog poprečnog presjeka uzorka nakon loma Fk (Sk = Pk / Fk).
Granica tečenja (fizička) σ t je najmanji napon (u MPa) pri kojem se uzorak deformiše bez primjetnog povećanja opterećenja: σ t = P t / F 0, gdje je P t opterećenje pri kojem se opaža plato popuštanja , N.
U osnovi, samo niskougljični čelik i mesing imaju plato prinosa. Druge legure nemaju platoe prinosa. Za takve materijale određuje se granica popuštanja (uslovna), pri kojoj trajno istezanje dostiže 0,2% projektne dužine uzorka: σ 0,2 = P 0,2 / F 0.
Elastičnost- sposobnost materijala da povrati svoj izvorni oblik i dimenzije nakon uklanjanja opterećenja P jedinice procjenjuje se granicom proporcionalnosti σ pc i granicom elastičnosti σ jedinica.
Granica proporcionalnostiσ pts - napon (MPa), iznad kojeg je narušena proporcionalnost između primijenjenog naprezanja i deformacije uzorka σ pts = P pts / F 0.
Granica elastičnosti(uslovno) σ 0,05 je uslovni napon u MPa koji odgovara opterećenju pri kojem zaostala deformacija prvi put dostigne 0,05% projektne dužine uzorka l0: σ 0,05 = P 0,05 / F 0, gdje je P 0, 05 - granica elastičnosti opterećenje, N.
Plastika, odnosno sposobnost materijala da pod utjecajem vanjskih sila poprimi novi oblik i veličinu bez urušavanja, karakterizira relativno izduživanje i relativno suženje.
Relativna ekstenzija(nakon pucanja) δ je omjer prirasta (l do -l 0) procijenjene dužine uzorka nakon pucanja i njegove prvobitne procijenjene dužine l 0, izražen u postocima: δ=[(l do -l 0) /l 0 ]100%.
Relativno suženje(nakon loma) φ je omjer razlike između početne i minimalne površine (F 0 -F do) poprečnog presjeka uzorka nakon pucanja i početne površine F 0 poprečnog presjeka, izražen u postocima : φ=[(F 0 -F do)/F 0 ]100%.
Što su veće vrijednosti relativnog izduženja i kontrakcije za materijal, to je duktilniji. Za krhke materijale ove vrijednosti su blizu nule. Krhkost konstrukcijskog materijala je negativno svojstvo.
Snaga udara, tj. sposobnost materijala da se odupre dinamičkim opterećenjima, definira se kao omjer rada W (u MJ) utrošenog na lomljenje uzorka i njegove površine poprečnog presjeka F (u m 2) na mjestu reza KS = W /F.
Za ispitivanje (GOST 9454-78) izrađuju se posebni standardni uzorci u obliku kvadratnih blokova sa zarezom. Uzorak je testiran na klatnama. Klatno koje slobodno pada udari u uzorak sa strane suprotne zarezu. Istovremeno, rad se snima.
Određivanje udarne čvrstoće je posebno važno za neke metale koji rade na temperaturama ispod nule i pokazuju sklonost hladnoj lomljivosti. Što je niži prag hladnokrtosti, odnosno temperatura na kojoj duktilni lom materijala prelazi u krt, i što je veća rezerva viskoznosti materijala, to je veća udarna čvrstoća materijala. Hladna lomljivost - smanjenje udarne čvrstoće pri niskim temperaturama.
Ciklični viskozitet- ovo je sposobnost materijala da apsorbuju energiju pod stalno promenljivim opterećenjima. Materijali visoke cikličke žilavosti brzo prigušuju vibracije, koje su često uzrok prijevremenog kvara. Na primjer, lijevano željezo, koje ima visoku cikličku viskoznost, je u nekim slučajevima (za okvire i druge dijelove karoserije) vrijedniji materijal od ugljičnog čelika.
Tvrdoća nazivaju sposobnost materijala da se odupre prodiranju drugog, čvršćeg tijela u njega. Alati za rezanje metala moraju imati visoku tvrdoću: glodala, bušilice, glodala, kao i površinski kaljeni dijelovi. Tvrdoća metala je određena Brinell, Rockwell i Vickers metodama (slika 10).
Brinellova metoda(GOST 9012-59) zasniva se na činjenici da se kaljena čelična kugla utiskuje u ravnu metalnu površinu pod stalnim opterećenjem. Prečnik kugle i veličina opterećenja se podešavaju u zavisnosti od tvrdoće i debljine metala koji se ispituje. Tvrdoća po Brinellu se određuje pomoću TSh testera tvrdoće (mjerača tvrdoće kugle). Test se provodi na sljedeći način. Na površini uzorka čiju tvrdoću treba izmjeriti, turpijom ili abrazivnim točkom očisti se površina veličine 3-5 cm 2. Uzorak se postavlja na sto instrumenta i podiže dok ne dođe u kontakt sa čeličnom kuglom koja je postavljena u vreteno instrumenta. Teg se spušta i utiskuje loptu u ispitni uzorak. Na površini metala formira se otisak. Što je veći otisak, to je metal mekši.
Mjera tvrdoće NV uzima se kao omjer opterećenja i površine otiska prečnika d i dubine t, koji nastaje kada se kuglica prečnika D pritisne silom P (vidi sl. 10, a).
Rice. 10. Određivanje tvrdoće metala metodom Brinell (a), Rockwell (b) i Vickers (c)
Numerička vrijednost tvrdoće se određuje na sljedeći način: izmjerite prečnik otiska pomoću optičke lupe (sa podjelama) i pomoću dobivene vrijednosti pronađite odgovarajući broj tvrdoće u tabeli priloženoj GOST-u.
Prednost Brinellove metode je jednostavnost ispitivanja i tačnost dobijenih rezultata. Brinellova metoda se ne preporučuje za mjerenje tvrdoće materijala sa HB>450, na primjer, kaljenog čelika, jer se tokom mjerenja lopta deformiše i očitavanja su izobličena.
Koristi se za ispitivanje čvrstih materijala Rockwell metoda(GOST 9013-59). U uzorak se utiskuje dijamantski konus sa vršnim uglom od 120° ili kaljena čelična kugla prečnika 1,59 mm. Rockwell tvrdoća se mjeri u proizvoljnim jedinicama. Uobičajena vrijednost jedinice tvrdoće odgovara aksijalnom pomicanju vrha za 0,002 mm. Test se izvodi na TK uređaju. Vrijednost tvrdoće je određena dubinom udubljenja h i broji se pomoću indikatora koji je instaliran na uređaju. U svim slučajevima, prednapon P0 je 100 N.
Prilikom ispitivanja metala visoke tvrdoće koristi se dijamantski konus i ukupno opterećenje P = P 0 + P 1 = 1500 N. Tvrdoća se mjeri na “C” skali i označava HRC.
Ako se za ispitivanje uzima čelična kugla i ukupno opterećenje od 1000 N, tada se tvrdoća mjeri na skali „B“ i označava se HRB.
Prilikom testiranja vrlo tvrdih ili tankih proizvoda, koristite dijamantski konus i ukupno opterećenje od 600 N. Tvrdoća se mjeri na “A” skali i označava se kao HRA. Primjer oznake tvrdoće po Rockwellu: HRC 50 - tvrdoća 50 na "C" skali.
Prilikom određivanja tvrdoće Vickersovom metodom (GOST 2999-75), kao vrh utisnut u materijal koristi se tetraedarska dijamantska piramida s uglom vrha od 136°. Prilikom ispitivanja koriste se opterećenja od 50 do 1000 N (manje vrijednosti opterećenja se koriste za određivanje tvrdoće tankih proizvoda i tvrdih, kaljenih površinskih slojeva metala). Numerička vrijednost tvrdoće se određuje na sljedeći način: izmjerite dužine obje dijagonale otiska nakon uklanjanja tereta i pomoću mikroskopa i koristeći rezultirajuću aritmetičku prosječnu vrijednost dužine dijagonale, pronađite odgovarajući broj tvrdoće u tabeli. Primjer Vickersove oznake tvrdoće je HV 500.
Za procjenu tvrdoće metala u malim količinama, na primjer, na zrncima metala ili njegovim strukturnim komponentama, koristi se metoda za određivanje mikrotvrdoća. Vrh (indenter) uređaja je dijamantska tetraedarska piramida (sa vršnim uglom od 136°, isti kao onaj piramide tokom Vickersovog testa). Opterećenje indentera je malo i iznosi 0,05-5 N, a veličina udubljenja je 5-30 mikrona. Test se izvodi na optičkom mikroskopu PMT-3 opremljenim mehanizmom za punjenje. Mikrotvrdoća se procjenjuje veličinom dijagonale udubljenja.
Zamor je proces postepenog nagomilavanja oštećenja na materijalu pod utjecajem ponovljenih naizmjeničnih naprezanja, što dovodi do stvaranja pukotina i razaranja. Zamor metala je uzrokovan koncentracijom naprezanja u njegovim pojedinačnim zapreminama, u kojima se nalaze nemetalne inkluzije, mjehurići plina, različiti lokalni defekti, itd. (Sl. 11) i sastoji se od dva različita po izgledu dijela. Jedan dio loma 1 sa glatkom (istrošenom) površinom nastaje zbog trenja površina u području pukotina koje nastaju djelovanjem višestruko promjenjivih opterećenja, drugi dio 2 sa zrnatim lomom nastaje u trenutku uništavanje uzorka. Ispitivanja zamora se izvode na specijalnim mašinama. Najčešći strojevi su za višekratno naizmjenično savijanje rotirajućeg uzorka, pričvršćenog na jednom ili oba kraja, kao i strojevi za ispitivanje vlačno-kompresije i višekratno naizmjenične torzije. Kao rezultat ispitivanja utvrđuje se granica izdržljivosti, koja karakterizira otpornost na zamor.
Mehanička svojstva karakteriziraju otpornost metala na deformaciju i destrukciju pod utjecajem mehaničkih sila (opterećenja).
Glavna mehanička svojstva uključuju:
Snaga
- plastičnost
- udarna čvrstoća
- tvrdoća
Snaga– to je sposobnost metala da se ne sruši pod uticajem mehaničkih sila (opterećenja).
Plastika je sposobnost metala da mijenja oblik (deformira) pod utjecajem mehaničkih sila (opterećenja) bez razaranja.
Određuje sposobnost metala da izdrži udarne (dinamičke) mehaničke sile (udarna opterećenja).
Tvrdoća je sposobnost metala da se odupre prodiranju drugih tvrđih materijala u njega.
Vrste i uslovi mehaničkog ispitivanja metala
Za utvrđivanje mehaničkih svojstava izvode se sljedeće vrste ispitivanja:
Zatezna ispitivanja;
- statička ispitivanja savijanja;
- ispitivanja na udarno savijanje;
- mjerenje tvrdoće.
Uslovi za ispitivanje uzoraka uključuju: temperaturu, vrstu i prirodu primjene opterećenja na uzorke.
Testna temperatura:
Normalno (+20°S);
- niska (ispod +20°C, temperatura 0...-60°C);
- visoka (iznad +20°C, temperatura +100...+1200°C).
Vrsta opterećenja:
| istezanje | |
| kompresija | |
| bend |  |
| torzija |  |
| slice |  |
Karakter primjene opterećenja:
Opterećenje raste polako i glatko ili ostaje konstantno - statički testovi;
- opterećenje se primjenjuje pri velikim brzinama; udarno opterećenje - dinamička ispitivanja;
- višestruko ponovljeno promjenjivo opterećenje; promjene opterećenja u veličini ili veličini i smjeru (napon i kompresija) - testovi izdržljivosti.
Mehanički ispitni uzorci
Mehanička ispitivanja se vrše na standardnim uzorcima. Oblik i dimenzije uzoraka određuju se ovisno o vrsti ispitivanja.
Za mehanička vlačna ispitivanja koriste se standardni cilindrični (kružnog presjeka) i ravni (pravokutni poprečni presjek) uzorci. Za cilindrične uzorke kao glavni uzimaju se uzorci prečnika do=10 mm, kratki lo=5×do = 50 mm i dugi lo=10×do = 100 mm.
Plosnati uzorci imaju debljinu jednaku debljini lima, a širina je podešena na 10, 15, 20 ili 30 mm.
Ravni uzorak bez glava za vlačne hvatove
Ravni uzorak sa glavama
Mehanička svojstva utvrđena statičkim ispitivanjem
Statički su testovi u kojima se primijenjeno opterećenje na uzorku povećava polako i glatko.
U statičkim vlačnim ispitivanjima određuju se sljedeće osnovne mehaničke karakteristike metala:
Granica tečenja (σ t);
- zatezna čvrstoća ili privremena otpornost (σ in);
- relativno izduženje (δ);
- relativno suženje (ψ).
je napon pri kojem se uzorak deformiše bez primjetnog povećanja vlačnog opterećenja.
je napon pri maksimalnom opterećenju koje prethodi kvaru uzorka.
je omjer povećanja dužine uzorka nakon uništenja i njegove početne dužine prije testiranja.
je omjer smanjenja površine poprečnog presjeka uzorka nakon uništenja i njegove početne površine prije ispitivanja.
U statičkom ispitivanju zatezanja, željezo i drugi plastični metali imaju plato popuštanja kada se uzorak izdužuje pod konstantnim opterećenjem Pm.
Pri maksimalnom opterećenju Pmax, u jednom dijelu uzorka pojavljuje se suženje poprečnog presjeka, takozvani "vrat". Uništavanje uzorka počinje u vratu. Kako se poprečni presjek uzorka smanjuje, uništavanje uzorka nastaje pri opterećenju manjem od maksimalnog. Tijekom ispitivanja uređaji crtaju dijagram zatezanja iz kojeg se određuju opterećenja. Nakon testiranja, uništeni uzorci se sastavljaju i mjeri se konačna dužina i prečnik vrata. Iz ovih podataka izračunava se čvrstoća i duktilnost.
Ispitivanje mehaničkog udara
Dinamički testovi su oni kod kojih je stopa deformacije znatno veća nego kod statičkih ispitivanja.
Dinamička ispitivanja savijanja pri udaru otkrivaju sklonost metala da se podvrgne krtom lomu. Metoda se zasniva na uništavanju uzorka sa zarezom (koncentratorom naprezanja) jednim udarcem klatna.
Standard predviđa uzorke sa tri vrste zareza:
Uzorak u obliku slova U radijusa R = 1 mm (KCU metoda);
Uzorak u obliku slova V sa radijusom R = 0,25 mm (KCV metoda);
uzorak I – oblikovan sa zamornom pukotinom (KST metoda).
Pod čvrstoćom udara podrazumijeva se rad udarca koji se odnosi na početnu površinu poprečnog presjeka uzorka na lokaciji koncentratora.
Nakon ispitivanja, udarni rad potreban za uništavanje uzorka određuje se pomoću skale za klatno. Površina poprečnog presjeka uzorka se određuje prije kvara.
ODREĐIVANJE ČVRSTOĆE METALA
Tvrdoća je svojstvo metala da se odupre plastičnoj deformaciji u površinskom sloju kada je lopta, konus ili piramida uvučena. Mjerenje tvrdoće je jednostavno i brzo za izvođenje i izvodi se bez uništavanja proizvoda. Tri metode za određivanje tvrdoće se široko koriste:
Tvrdoća po Brinellu (jedinica tvrdoće je označena kao HB);
- Rockwell tvrdoća (jedinica tvrdoće je označena kao HR);
- Vickers tvrdoća (jedinica tvrdoće je označena kao HV).
Određivanje Brinellove tvrdoće sastoji se od pritiskanja čelične kuglice prečnika D = 10 mm u uzorak (proizvod) pod uticajem opterećenja i merenja prečnika udubljenja d nakon uklanjanja opterećenja.
Tvrdoća po Brinellu označena je brojevima i slovima HB, na primjer, 180 HB. Što je manji prečnik otiska, to je veća tvrdoća. Što je veća tvrdoća, veća je čvrstoća metala i manja je duktilnost. Što je metal mekši, to je manje opterećenje uređaja. Dakle, pri određivanju tvrdoće čelika i lijevanog željeza opterećenje se uzima kao 3000 N, za nikl, bakar i aluminij - 1000 N, za olovo i kalaj - 250 N.
Određivanje tvrdoće po Rockwellu sastoji se od utiskivanja vrha sa dijamantskim konusom (skala A i C) ili čelične kuglice prečnika 1,6 mm (skala B) u ispitni uzorak (proizvod) pod dejstvom sukcesivno primenjenog preliminarnog (Po) i glavnim (P) opterećenjima i u dubini prodiranja vrha mjerenja (h). Rockwell tvrdoća je označena brojevima i slovima HR koji označavaju skalu. Na primjer, 60 HRC (tvrdoća 60 na C skali).
Određivanje tvrdoće po Vickersu sastoji se od pritiskanja dijamantskog vrha u obliku pravilne tetraedarske piramide u uzorak (proizvod) pod utjecajem opterećenja i mjerenja dijagonale udubljenja d preostalog nakon uklanjanja opterećenja. Metoda se koristi za određivanje tvrdoće tankih dijelova i tankih površinskih slojeva visoke tvrdoće. Vickersova tvrdoća je označena brojevima i slovima HV, na primjer, 200 HV.
Statička ispitivanja savijanja
Tehnološki testovi za statičko savijanje koriste se za određivanje sposobnosti metala da prihvati savijanje dato u obliku i veličini. Slična ispitivanja se provode na zavarenim spojevima.
Ispitivanja savijanja se provode na uzorcima izrađenim od lima i oblikovanog (šip, kvadrat, kut, kanal itd.) metala. Za lim se uzima da je širina uzorka (b) jednaka dvostrukoj debljini (2 t), ali ne manja od 10 mm. Radijus trna je naveden u tehničkim specifikacijama.
Postoje tri vrste savijanja:
Savijte se pod određenim uglom;
- savijati oko trna dok strane ne budu paralelne;
- savijte se blizu dok se strane ne dodirnu (spljoštenje).
Odsustvo pukotina, kidanja, raslojavanja ili loma na uzorku je znak da je uzorak prošao test.
Metode za određivanje mehaničkih svojstava metala dijele se na:
- statički, kada opterećenje raste polako i glatko (testovi na vlačnost, kompresiju, savijanje, torziju, ispitivanje tvrdoće);
- dinamički, kada opterećenje raste velikom brzinom (testovi na udarno savijanje);
- ciklično, kada se opterećenje više puta mijenja u veličini i smjeru (testovi na zamor).
Test zatezanja
Prilikom ispitivanja vlačne čvrstoće određuju se vlačna čvrstoća (σ in), granica popuštanja (σ t), relativno istezanje (δ) i relativna kontrakcija (ψ). Ispitivanja se izvode na mašinama za ispitivanje zatezanja na standardnim uzorcima površine poprečnog presjeka Fo i radne (proračunate) dužine lo. Kao rezultat ispitivanja dobije se vlačni dijagram (slika 1). Osa apscise označava vrijednost deformacije, a osa ordinata vrijednost opterećenja koje je primijenjeno na uzorak.
Krajnja čvrstoća (σ in) je maksimalno opterećenje koje materijal može izdržati bez razaranja, u odnosu na početnu površinu poprečnog presjeka uzorka (Pmax/Fo).
Rice. 1. Dijagram napetosti
Treba napomenuti da se pri rastezanju uzorak izdužuje, a njegov poprečni presjek se kontinuirano smanjuje. Pravi napon se određuje tako što se opterećenje koje djeluje u određenom trenutku podijeli s površinom koju uzorak ima u tom trenutku. U svakodnevnoj praksi se pravi naponi ne određuju, već se koriste uvjetni naponi, uz pretpostavku da poprečni presjek Fo uzorka ostane nepromijenjen.
Granica tečenja (σ t) je opterećenje pri kojem dolazi do plastične deformacije u odnosu na početnu površinu poprečnog presjeka uzorka (Rt/Fo). Međutim, tokom ispitivanja zatezanja, većina legura nema platoe popuštanja na dijagramima. Stoga se određuje uvjetna granica popuštanja (σ 0,2) - naprezanje kojem odgovara plastična deformacija od 0,2%. Odabrana vrijednost od 0,2% prilično precizno karakterizira prijelaz s elastičnih na plastične deformacije.
Karakteristike materijala uključuju i granicu elastičnosti (σ pr), što znači napon pri kojem plastična deformacija dostiže zadatu vrijednost. Obično se koriste vrijednosti zaostale deformacije od 0,005; 0,02; 0,05%. Dakle, σ 0,05 = Ppr / Fo (Ppr je opterećenje pri kojem je zaostalo istezanje 0,05%).
Granica proporcionalnosti σ pc = Ppc / Fo (Ppc je maksimalno opterećenje, pod čijim je djelovanjem Hookeov zakon još uvijek zadovoljen).
Plastičnost se karakteriše relativnim izduženjem (δ) i relativnom kontrakcijom (ψ):
δ = [(lk - lo)/lo]∙100% ψ = [(Fo – Fk)/Fo]∙100%,
gdje je lk konačna dužina uzorka; lo i Fo su početna dužina i površina poprečnog presjeka uzorka; Fk je površina poprečnog presjeka na mjestu rupture.
Za materijale niske plastičnosti, vlačna ispitivanja su teška, budući da manja izobličenja prilikom ugradnje uzorka unose značajnu grešku u određivanju opterećenja pri lomljenju. Takvi materijali se obično podvrgavaju ispitivanju savijanja.
Test tvrdoće
Pravila:
Tvrdoća je sposobnost materijala da se odupre prodiranju drugog, tvrđeg tijela, utiskivača. Tvrdoća materijala određena je metodom Brinell, Rockwell, Vickers i Shore (slika 2).
 |
 |
 |
| A | b | V |
Rice. 2. Šeme za određivanje tvrdoće prema Brinellu (a), Rockwellu (b) i Vickersu (c)
Tvrdoća metala po Brinellu označena je slovima HB i brojem. Za pretvaranje broja tvrdoće u SI sistem koristite koeficijent K = 9,8 106, kojim se pomnoži vrijednost tvrdoće po Brinelu: HB = HB K, Pa.
Metoda Brinellove tvrdoće se ne preporučuje za čelike tvrdoće veće od HB 450 i obojene metale tvrdoće veće od 200 HB.
Za različite materijale uspostavljena je korelacija između granične čvrstoće (u MPa) i broja tvrdoće HB: σ in ≈ 3,4 HB - za toplo valjane ugljične čelike; σ in ≈ 4,5 HB - za legure bakra, σ in ≈ 3,5 HB - za legure aluminijuma.
Određivanje tvrdoće Rockwell metodom vrši se utiskivanjem dijamantskog konusa ili čelične kuglice u metal. Rockwell uređaj ima tri skale - A, B, C. Dijamantski konus se koristi za ispitivanje tvrdih materijala (skala A i C), a lopta se koristi za ispitivanje mekih materijala (skala B). U zavisnosti od skale, tvrdoća se označava slovima HRB, HRC, HRA i izražava se u posebnim jedinicama.
Prilikom mjerenja tvrdoće po Vickers metodi, tetraedarska dijamantska piramida se utiskuje u metalnu površinu (brušena ili polirana). Ova metoda se koristi za određivanje tvrdoće tankih dijelova i tankih površinskih slojeva koji imaju visoku tvrdoću (na primjer, nakon nitriranja). Vickers tvrdoća je označena kao HV. Konverzija broja tvrdoće HV u SI sistem se vrši slično kao i konverzija broja tvrdoće HB.
Prilikom mjerenja tvrdoće Shoreovom metodom, lopta s indentorom pada na uzorak okomito na njegovu površinu, a tvrdoća se određuje visinom odskoka lopte i označava se HS.
Metoda Kuznetsov-Herbert-Rehbinder - tvrdoća se određuje vremenom prigušenja oscilacija klatna, čiji je nosač metal koji se proučava.
Test udarca
Čvrstoća na udar karakterizira sposobnost materijala da izdrži dinamička opterećenja i rezultirajuću sklonost krtom lomu. Za ispitivanje na udar izrađuju se posebni uzorci sa zarezom, koji se potom uništavaju na udarnom drajveru klatna (sl. 3). Koristeći skalu za zabijanje pilota klatna, utvrđuje se rad K utrošen na uništavanje i izračunava se glavna karakteristika dobijena kao rezultat ovih ispitivanja - udarna čvrstoća. Određuje se odnosom rada destrukcije uzorka i površine poprečnog presjeka i mjeri se u MJ/m 2.
Za označavanje udarne čvrstoće koristite slova KS i dodajte trećinu, koja označava vrstu reza na uzorku: U, V, T. Oznaka KCU označava udarnu čvrstoću uzorka sa zarezom u obliku slova U, KCV - sa zarez u obliku slova V, a KCT - sa pukotinom, stvorenom na dnu reza. Rad razaranja uzorka pri udarnim ispitivanjima sadrži dvije komponente: rad iniciranja prsline (Az) i rad širenja prsline (Ar).
Određivanje udarne čvrstoće posebno je važno za metale koji rade na niskim temperaturama i pokazuju sklonost hladnoj lomljivosti, odnosno smanjenju udarne čvrstoće kako se radna temperatura smanjuje.
Rice. 3. Šema klatna zabijača pilota i udarnog uzorka
Prilikom ispitivanja na udarce na zarezanim uzorcima pri niskim temperaturama, određuje se prag hladnokrtosti, koji karakterizira učinak smanjenja temperature na sklonost materijala krtom lomu. Tijekom prijelaza iz duktilnog u krhki lom, uočava se naglo smanjenje udarne čvrstoće u temperaturnom rasponu, koji se naziva temperaturni prag hladnokrhkosti. U ovom slučaju, struktura prijeloma se mijenja od vlaknaste mat (duktilni lom) do kristalno sjajne (krhki lom). Prag hladnokrhkosti označava se temperaturnim rasponom (tb. – txr.) ili jednom temperaturom t50, pri kojoj se 50% vlaknaste komponente opaža u lomu uzorka ili se vrijednost udarne čvrstoće smanjuje za polovicu.
Pogodnost materijala za rad na datoj temperaturi ocjenjuje se temperaturnom marginom viskoznosti, koja je određena razlikom između radne temperature i temperature prijelaza hladnokrhkosti, a što je veća, to je materijal pouzdaniji.
Test zamora
Zamor je proces postepenog nagomilavanja oštećenja na materijalu pod utjecajem ponovljenih naizmjeničnih napona, koji dovode do stvaranja pukotina i razaranja. Zamor metala je uzrokovan koncentracijom naprezanja u njegovim pojedinačnim volumenima (na mjestima nakupljanja nemetalnih i plinskih inkluzija, strukturnih defekata). Sposobnost metala da se odupre umoru naziva se izdržljivost.
Ispitivanja na zamor provode se na mašinama za višekratno naizmjenično savijanje rotacionog uzorka, pričvršćenog na jednom ili oba kraja, ili na mašinama za ispitivanje zatezanja-kompresije, ili za višekratno naizmjeničnu torziju. Kao rezultat ispitivanja utvrđuje se granica izdržljivosti, koja karakterizira otpornost materijala na zamor.
Granica zamora je maksimalno naprezanje pod kojim se lom zamora ne javlja nakon osnovnog broja ciklusa opterećenja.
Granica izdržljivosti je označena sa σ R, gdje je R koeficijent asimetrije ciklusa.
Da bi se odredila granica izdržljivosti, testira se najmanje deset uzoraka. Svaki uzorak se ispituje na samo jedno naprezanje do loma ili na osnovni broj ciklusa. Osnovni broj ciklusa mora biti najmanje 107 opterećenja (za čelik) i 108 (za obojene metale).
Važna karakteristika čvrstoće konstrukcije je preživljavanje pri cikličkom opterećenju, što se podrazumijeva kao trajanje rada dijela od trenutka nastanka prve makroskopske zamorne pukotine veličine 0,5...1 mm do konačnog uništenja. Preživljivost je od posebnog značaja za operativnu pouzdanost proizvoda, čiji se nesmetan rad održava ranim otkrivanjem i sprečavanjem daljeg razvoja zamornih pukotina.
Ispitivanje zatezanja metala sastoji se od istezanja uzorka uz crtanje ovisnosti izduženja uzorka (Δl) od primijenjenog opterećenja (P), nakon čega se ovaj dijagram ponovo gradi u dijagram uvjetnih naprezanja (σ - ε)
Ispitivanja zatezanja provode se prema istom GOST-u, a određuju se uzorci na kojima se vrše ispitivanja.
Kao što je već spomenuto, tokom ispitivanja konstruiše se dijagram zatezanja metala. Ima nekoliko karakterističnih područja:
- Presjek OA je presjek proporcionalnosti između opterećenja P i istezanja ∆l. Ovo je oblast u kojoj je sačuvan Hookeov zakon. Ovu proporcionalnost je otkrio Robert Hooke 1670. godine, a kasnije je postala poznata kao Hookeov zakon.
- OB presjek je presjek elastične deformacije. Odnosno, ako se na uzorak primijeni opterećenje koje ne prelazi Ru, a zatim se rastereti, tada će se tijekom rasterećenja deformacija uzorka smanjiti prema istom zakonu prema kojem su se povećale tijekom opterećenja
Iznad tačke B, dijagram napetosti odstupa od prave linije - deformacija počinje rasti brže od opterećenja, a dijagram poprima krivolinijski izgled. Pri opterećenju koje odgovara Rt (tačka C), dijagram prelazi u horizontalni presjek. U ovoj fazi, uzorak dobija značajno trajno izduženje bez praktički bez povećanja opterećenja. Formiranje takvog presjeka na dijagramu naprezanje-deformacija objašnjava se svojstvom materijala da se deformira pod stalnim opterećenjem. Ovo svojstvo naziva se fluidnost materijala, a presjek dijagrama naprezanje-deformacija paralelan s apscisnom osom naziva se površina tečenja. 
Ponekad je plato prinosa valovitog karaktera. Ovo se češće odnosi na rastezanje plastičnih materijala i objašnjava se činjenicom da se prvo formira lokalno stanjivanje presjeka, zatim se to stanjivanje širi na susjedni volumen materijala i taj proces se razvija sve dok se kao rezultat širenja kod takvog talasa dolazi do opšteg uniformnog izduženja, koje odgovara površini popuštanja. Kada postoji zub popuštanja, pri određivanju mehaničkih svojstava materijala uvode se pojmovi gornje i donje granice popuštanja.
Nakon što se pojavi plato prinosa, materijal ponovo dobiva sposobnost otpornosti na istezanje i dijagram se diže. U tački D sila dostiže svoju maksimalnu vrijednost Pmax. Kada se postigne sila Pmax, na uzorku se pojavljuje oštro lokalno suženje - vrat. Smanjenje površine poprečnog presjeka vrata uzrokuje pad opterećenja i u trenutku koji odgovara tački K dijagrama, uzorak puca.
Primijenjeno opterećenje za istezanje uzorka ovisi o geometriji tog uzorka. Što je veća površina poprečnog presjeka, veće je opterećenje potrebno za rastezanje uzorka. Iz tog razloga, rezultujući mašinski dijagram ne daje kvalitativnu ocjenu mehaničkih svojstava materijala. Da bi se eliminisao uticaj geometrije uzorka, mašinski dijagram se rekonstruiše u koordinatama σ − ε tako što se ordinata P podeli sa prvobitnom površinom poprečnog preseka uzorka A0 i apscisa ∆l sa lo. Dijagram preuređen na ovaj način naziva se dijagram uslovnog naprezanja. Već iz ovog novog dijagrama određuju se mehaničke karakteristike materijala.
Određuju se sljedeće mehaničke karakteristike:
Granica proporcionalnosti σpz– najveći napon nakon kojeg se narušava valjanost Hookeovog zakona σ = Eε, gdje je E modul uzdužne elastičnosti, odnosno modul elastičnosti prve vrste. U ovom slučaju, E =σ/ε = tanα, tj. modul E je tangenta ugla nagiba pravolinijskog dela dijagrama na osu apscise 
Granica elastičnosti σu- uslovni napon koji odgovara pojavi zaostalih deformacija određene specificirane vrijednosti (0,05; 0,001; 0,003; 0,005%); Tolerancija zaostalih deformacija je naznačena u indeksu na σu 
Granica tečenja σt– naprezanje pri kojem dolazi do povećanja deformacije bez primjetnog povećanja vlačnog opterećenja
Takođe istaknuti čvrstoća dokaza- ovo je uvjetni napon pri kojem zaostala deformacija dostiže određenu vrijednost (obično 0,2% radne dužine uzorka; tada se uvjetna granica popuštanja označava kao σ0,2). Vrijednost σ0,2 se u pravilu određuje za materijale koji na dijagramu nemaju plato ili popuštajući zub
Metale karakterizira visoka duktilnost, toplinska i električna provodljivost. Imaju karakterističan metalni sjaj.
Oko 80 elemenata periodnog sistema D.I. ima svojstva metala. Mendeljejev. Za metale, kao i za metalne legure, posebno strukturne, mehanička svojstva su od velikog značaja, a glavne su čvrstoća, duktilnost, tvrdoća i udarna čvrstoća.
Pod utjecajem vanjskog opterećenja u čvrstom tijelu nastaju naprezanje i deformacije. u odnosu na izvornu površinu poprečnog presjeka uzorka.
deformacija - to je promjena oblika i veličine čvrstog tijela pod utjecajem vanjskih sila ili kao rezultat fizičkih procesa koji se javljaju u tijelu tokom faznih transformacija, skupljanja itd. Deformacija može biti elastična(nestaje nakon uklanjanja opterećenja) i plastika(ostaje nakon uklanjanja opterećenja). Sa sve većim opterećenjem, elastična deformacija se u pravilu pretvara u plastiku, a zatim se uzorak sruši.
U zavisnosti od načina primene opterećenja, metode ispitivanja mehaničkih svojstava metala, legura i drugih materijala dele se na statičke, dinamičke i naizmenične.
snaga – sposobnost metala da se odupru deformaciji ili razaranju pod statičkim, dinamičkim ili naizmjeničnim opterećenjima. Čvrstoća metala pod statičkim opterećenjima ispituje se na napetost, kompresiju, savijanje i torziju. Ispitivanje zatezanja je obavezno. Čvrstoća pri dinamičkim opterećenjima ocjenjuje se specifičnom udarnom čvrstoćom, a pri naizmjeničnim opterećenjima - čvrstoćom na zamor.
Da bi se odredila čvrstoća, elastičnost i duktilnost, metali u obliku okruglih ili ravnih uzoraka ispituju se na statičku napetost. Ispitivanja se izvode na mašinama za ispitivanje zatezanja. Kao rezultat ispitivanja dobijen je dijagram zatezanja (slika 3.1) . Apscisna osa ovog dijagrama prikazuje vrijednosti deformacija, a osa ordinata prikazuje vrijednosti naprezanja primijenjenog na uzorak.
Grafikon pokazuje da bez obzira koliko je mali primijenjeni napon, on uzrokuje deformaciju, a početne deformacije su uvijek elastične i njihova veličina direktno ovisi o naprezanju. Na krivulji prikazanoj na dijagramu (slika 3.1), elastična deformacija je okarakterisana linijom OA i njegov nastavak.
Rice. 3.1. Kriva deformacije
Iznad tačke A proporcionalnost između naprezanja i naprezanja je narušena. Naprezanje uzrokuje ne samo elastičnu, već i zaostalu plastičnu deformaciju. Njegova vrijednost je jednaka horizontalnom segmentu od isprekidane linije do pune krive.
Prilikom elastične deformacije pod utjecajem vanjske sile, razmak između atoma u kristalnoj rešetki se mijenja. Uklanjanjem opterećenja otklanja se uzrok koji je izazvao promjenu međuatomske udaljenosti, atomi se vraćaju na prvobitna mjesta i deformacija nestaje.
Plastična deformacija je potpuno drugačiji, mnogo složeniji proces. Tokom plastične deformacije, jedan dio kristala se pomiče u odnosu na drugi. Ako se opterećenje ukloni, pomaknuti dio kristala neće se vratiti na prvobitnu lokaciju; deformacija će trajati. Ovi pomaci se otkrivaju mikrostrukturnim pregledom. Osim toga, plastična deformacija je praćena drobljenjem mozaičkih blokova unutar zrna, a pri značajnim stupnjevima deformacije uočava se i primjetna promjena oblika zrna i njihovog položaja u prostoru, a između zrna se pojavljuju praznine (pore). (ponekad unutar zrna).
Predstavljena zavisnost OAV(vidi sliku 3.1) između napona koji se primjenjuje spolja ( σ ) i relativne deformacije uzrokovane time ( ε ) karakteriše mehanička svojstva metala.
· pravolinijski nagib OA emisije tvrdoća metala, ili karakteristika kako opterećenje primijenjeno izvana mijenja međuatomske udaljenosti, što, u prvoj aproksimaciji, karakterizira sile međuatomskog privlačenja;
· tangenta ugla nagiba prave linije OA proporcionalno modulu elastičnosti (E), koji je numerički jednak količniku naprezanja podijeljenom s relativnom elastičnom deformacijom:
napon, koji se naziva granica proporcionalnosti ( σ pc), odgovara trenutku pojave plastične deformacije. Što je preciznija metoda mjerenja deformacije, to je niža tačka A;
· u tehničkim mjerenjima karakteristika tzv granica popuštanja (σ 0.2). Ovo je napon koji uzrokuje zaostalu deformaciju jednaku 0,2% dužine ili druge veličine uzorka ili proizvoda;
maksimalni napon ( σ c) odgovara maksimalnom naprezanju postignutom tokom zatezanja i naziva se privremeni otpor ili zatezna čvrstoća .
Druga karakteristika materijala je količina plastične deformacije koja prethodi lomu i definira se kao relativna promjena dužine (ili poprečnog presjeka) - tzv. relativno proširenje (δ ) ili relativno suženje (ψ ), karakteriziraju plastičnost metala. Područje ispod krivine OAV proporcionalno radu koji se mora uložiti da bi se metal uništio. Ovaj indikator, određen na različite načine (uglavnom udarcem izrezanog uzorka), karakterizira viskozitet metal
Kada se uzorak rastegne do tačke loma, odnosi između primijenjene sile i izduženja uzorka se bilježe grafički (slika 3.2), što rezultira takozvanim dijagramima deformacije.
Rice. 3.2. Dijagram "sila (napetost) - izduženje"
Deformacija uzorka pri opterećenju legure je najprije makroelastična, a zatim se postupno i u različitim zrnima pod nejednakim opterećenjima pretvara u plastičnu, nastaju smicanjem kroz mehanizam dislokacije. Nakupljanje dislokacija kao rezultat deformacije dovodi do učvršćivanja metala, ali kada je njihova gustoća značajna, posebno u pojedinim područjima, nastaju centri destrukcije, što u konačnici dovodi do potpunog uništenja uzorka u cjelini.
Vlačna čvrstoća se procjenjuje prema sljedećim karakteristikama:
1) zatezna čvrstoća;
2) granica proporcionalnosti;
3) granicu tečenja;
4) granica elastičnosti;
5) modul elastičnosti;
6) granicu tečenja;
7) relativno izduženje;
8) relativno ravnomerno izduženje;
9) relativno suženje nakon rupture.
Zatezna čvrstoća (zatezna čvrstoća ili zatezna čvrstoća) σ u, je napon koji odgovara najvećem opterećenju R V koji prethodi uništavanju uzorka:
σ in = P in /F 0,
Ova karakteristika je obavezna za metale.
Granica proporcionalnosti (σ pc) – ovo je uslovni napon R pc, pri čemu počinje odstupanje od proporcionalne zavisnosti mosta između deformacije i opterećenja. To je jednako:
σ pc = P pc /F 0.
Vrijednosti σ pc se mjeri u kgf/mm 2 ili u MPa .
Granica tečenja (σ t) je napon ( R T) u kojoj se uzorak deformiše (teče) bez primjetnog povećanja opterećenja. Izračunato po formuli:
σ t = R T / F 0 .
Granica elastičnosti (σ 0,05) je napon pri kojem zaostalo izduženje dostiže 0,05% dužine presjeka radnog dijela uzorka, jednako osnovici mjernog mjerača. Granica elastičnosti σ 0,05 se izračunava pomoću formule:
σ 0,05 = P 0,05 /F 0 .
Modul elastičnosti (E) – omjer prirasta naprezanja i odgovarajućeg prirasta istezanja u granicama elastične deformacije. To je jednako:
E = Pl 0 /l prosječno F 0 ,
Gdje ∆R– prirast opterećenja; l 0– početna procijenjena dužina uzorka; udala sam se– prosječni prirast istezanja; F 0 – početna površina poprečnog presjeka.
Granica tečenja
(uslovno)
– napon pri kojem zaostalo izduženje dostiže 0,2% dužine presjeka uzorka na njegovom radnom dijelu, čije se istezanje uzima u obzir pri određivanju navedene karakteristike.
Izračunato po formuli:
σ 0,2 = P 0,2 /F 0 .
Uvjetna granica popuštanja određuje se samo ako na vlačnom dijagramu nema platoa popuštanja.
Relativna ekstenzija (nakon raskida) – jedna od karakteristika plastičnosti materijala, jednaka omjeru prirasta procijenjene dužine uzorka nakon uništenja ( l to) do početne efektivne dužine ( l 0) u procentima:
Relativno ravnomerno izduženje (δ r)– odnos prirasta dužine presjeka u radnom dijelu uzorka nakon pucanja prema dužini prije ispitivanja, izražen u postocima.
Relativno suženje nakon rupture (ψ ), kao i relativno izduženje, karakteristika je plastičnosti materijala. Definira se kao omjer razlike F 0 i minimum ( F to) površina poprečnog presjeka uzorka nakon uništenja do početne površine poprečnog presjeka ( F 0), izraženo u procentima:
Elastičnost – svojstvo metala da povrate svoj prethodni oblik nakon uklanjanja vanjskih sila koje uzrokuju deformaciju. Elastičnost je suprotno svojstvo plastičnosti.
Vrlo često se za određivanje čvrstoće koristi jednostavna, nedestruktivna, pojednostavljena metoda - mjerenje tvrdoće.
Ispod tvrdoća pod materijalom se podrazumijeva otpor prodiranju stranog tijela u njega, odnosno tvrdoća u stvari karakterizira i otpornost na deformaciju. Postoji mnogo metoda za određivanje tvrdoće. Najčešći je Brinellova metoda (Sl. 3.3, a), kada je ispitno tijelo podvrgnuto sili R lopta prečnika od D. Brinellov broj tvrdoće (HH) je opterećenje ( R), podijeljeno površinom sferne površine otiska (promjer d).
Rice. 3.3. Test tvrdoće:
a – prema Brinelu; b – prema Rockwellu; c – prema Vickersu
Prilikom mjerenja tvrdoće Vickersova metoda (Sl. 3.3, b) utisnuta je dijamantska piramida. Mjerenjem dijagonale otiska ( d), procijenite tvrdoću (HV) materijala.
Prilikom mjerenja tvrdoće Rockwell metoda (Sl. 3.3, c) utiskivač je dijamantski konus (ponekad mala čelična kugla). Broj tvrdoće je recipročan od dubine udubljenja ( h). Postoje tri skale: A, B, C (tabela 3.1).
|
|
Za meke materijale koriste se metode Brinell i Rockwell B skale, za tvrde materijale metoda Rockwell C skale, a za tanke slojeve (limove) Rockwellova metoda A i Vickersova metoda. Opisane metode mjerenja tvrdoće karakteriziraju prosječnu tvrdoću legure. Da bi se odredila tvrdoća pojedinih strukturnih komponenti legure, potrebno je oštro lokalizirati deformaciju, pritisnuti dijamantsku piramidu na određeno mjesto, koje se nalazi na tankom presjeku pri povećanju od 100 - 400 puta pod vrlo malim opterećenjem. (od 1 do 100 gf), nakon čega slijedi mjerenje dijagonale udubljenja pod mikroskopom. Rezultirajuća karakteristika ( N) se zove mikrotvrdoća , i karakterizira tvrdoću određene strukturne komponente.
Tabela 3.1 Uslovi ispitivanja pri merenju tvrdoće Rockwell metodom
|
Uslovi ispitivanja |
Oznaka t čvrstina |
|
|
R= 150 kgf |
||
|
Kada se testira sa dijamantskim konusom i opterećenjem R= 60 kgf |
||
|
Prilikom pritiskanja čelične kugle i punjenja R= 100 kgf |
Vrijednost NV se mjeri u kgf/mm 2 (u ovom slučaju jedinice često nisu naznačene) ili u SI - u MPa (1 kgf/mm 2 = 10 MPa).
Viskoznost – sposobnost metala da izdrže udarna opterećenja. Viskoznost je suprotno svojstvo krtosti. Tokom rada, mnogi dijelovi doživljavaju ne samo statička opterećenja, već su podložni i udarnim (dinamičkim) opterećenjima. Na primjer, takva opterećenja doživljavaju kotači lokomotiva i automobila na željezničkim spojevima.
Glavna vrsta dinamičkih ispitivanja je udarno opterećenje zarezanih uzoraka u uvjetima savijanja. Dinamičko udarno opterećenje vrši se na udarnim pogonima klatna (slika 3.4), kao i sa padajućim opterećenjem. U ovom slučaju se utvrđuje rad utrošen na deformaciju i uništavanje uzorka.
Obično se u ovim ispitivanjima utvrđuje specifičan rad utrošen na deformaciju i uništavanje uzorka. Izračunava se pomoću formule:
KS =K/ S 0 ,
Gdje KS– specifičan posao; TO– ukupan rad deformacije i razaranja uzorka, J; S 0– poprečni presjek uzorka na mjestu reza, m 2 ili cm 2.
Rice. 3.4. Ispitivanje udara pomoću testera za udarce klatna
Prije ispitivanja mjeri se širina svih vrsta uzoraka. Visina uzoraka sa zarezom u obliku slova U i V mjeri se prije ispitivanja, a sa zarezom u obliku slova T nakon ispitivanja. U skladu s tim, specifičan rad deformacije loma označen je sa KCU, KCV i KST.
Krhkost metali na niskim temperaturama nazivaju se hladna lomljivost . Vrijednost udarne čvrstoće je znatno niža nego na sobnoj temperaturi.
Još jedna karakteristika mehaničkih svojstava materijala je snaga zamora. Neki dijelovi (osovina, klipnjače, opruge, opruge, šine itd.) tokom rada doživljavaju opterećenja koja se mijenjaju po veličini ili istovremeno u veličini i smjeru (znak). Pod utjecajem takvih naizmjeničnih (vibracijskih) opterećenja, metal se čini da se umori, njegova čvrstoća se smanjuje i dio se urušava. Ovaj fenomen se zove umoran metala, a nastali lomovi su zamor. Za takve detalje morate znati granica izdržljivosti, one. veličina maksimalnog naprezanja koje metal može izdržati bez razaranja za dati broj promjena opterećenja (ciklusa) ( N).
Otpornost na habanje - otpornost metala na habanje zbog procesa trenja. Ovo je važna karakteristika, na primjer, za kontaktne materijale i, posebno, za kontaktnu žicu i elemente za prikupljanje struje strujnog kolektora elektrificiranog transporta. Habanje se sastoji od odvajanja pojedinačnih čestica od površine za trljanje i određuje se promjenama geometrijskih dimenzija ili mase dijela.
Čvrstoća na zamor i otpornost na habanje daju najpotpuniju sliku trajnosti dijelova u konstrukcijama, a žilavost karakterizira pouzdanost ovih dijelova.
