§ 4. SIFAT MEKANIKAL
Keupayaan logam untuk menahan daya luar dicirikan oleh sifat mekanikal. Oleh itu, apabila memilih bahan untuk pembuatan bahagian mesin, pertama sekali perlu mengambil kira sifat mekanikalnya: kekuatan, keanjalan, kemuluran, kekuatan hentaman, kekerasan dan ketahanan. Sifat-sifat ini ditentukan oleh keputusan ujian mekanikal, di mana logam terdedah kepada daya luar (beban). Daya luaran boleh menjadi statik, dinamik atau kitaran (berulang kali berubah). Beban menyebabkan tegasan dan ubah bentuk dalam pepejal.
voltan- nilai beban per unit luas keratan rentas sampel ujian. Ubah bentuk– perubahan dalam bentuk dan saiz jasad pepejal di bawah pengaruh daya luaran yang dikenakan. Terdapat ubah bentuk tegangan (mampatan), lenturan, kilasan, dan ricih (Rajah 8). Pada hakikatnya, bahan boleh mengalami satu atau lebih jenis ubah bentuk pada masa yang sama.
nasi. 8. Jenis ubah bentuk:
a - mampatan, b - tegangan, c - kilasan, d - ricih, e - lentur
nasi. 9. Carta Regangan:
a - rajah bersyarat dalam koordinat P-∆l, b - rajah tegasan bersyarat dan rajah tegasan benar
Untuk menentukan kekuatan, keanjalan dan kemuluran, logam dalam bentuk sampel bulat atau rata diuji untuk ketegangan statik (GOST 1497-73). Ujian dijalankan ke atas mesin ujian tegangan. Hasil daripada ujian, gambar rajah tegangan diperolehi (Rajah 9). Paksi absis rajah ini menunjukkan nilai ubah bentuk, dan paksi ordinat menunjukkan beban yang dikenakan ke atas sampel.
Kekuatan- keupayaan bahan untuk menahan kemusnahan di bawah beban dinilai oleh kekuatan tegangan dan kekuatan hasil. Penunjuk penting kekuatan bahan juga adalah kekuatan khusus - nisbah kekuatan tegangan bahan kepada ketumpatannya. Kekuatan muktamad σ dalam (rintangan sementara) ialah tegasan bersyarat dalam Pa (N/m 2), sepadan dengan beban terbesar sebelum pemusnahan sampel: σ dalam =P max /F 0, di mana P max ialah beban terbesar, N; F 0 - luas keratan rentas awal bahagian kerja sampel, m 2. Kekuatan tegangan sebenar Sk ialah tegasan yang ditentukan oleh nisbah beban Pk pada saat pecah dengan luas keratan rentas minimum sampel selepas pecah Fk (Sk = Pk / Fk).
Kekuatan hasil (fizikal) σ t ialah tegasan terendah (dalam MPa) di mana sampel berubah bentuk tanpa peningkatan beban yang ketara: σ t = P t / F 0, di mana P t ialah beban di mana dataran tinggi hasil diperhatikan. , N.
Pada asasnya, hanya keluli karbon rendah dan loyang yang mempunyai dataran hasil. Aloi lain tidak mempunyai dataran tinggi hasil. Untuk bahan tersebut, kekuatan hasil (bersyarat) ditentukan, di mana pemanjangan kekal mencapai 0.2% daripada panjang reka bentuk sampel: σ 0.2 = P 0.2 / F 0.
Keanjalan- keupayaan bahan untuk memulihkan bentuk dan dimensi asalnya selepas unit P beban dikeluarkan dinilai oleh had kekadaran σ pc dan had keanjalan σ unit.
Had perkadaranσ pts - tegasan (MPa), di atasnya perkadaran antara tegasan yang dikenakan dan ubah bentuk sampel σ pts = P pts / F 0 dilanggar.
Had elastik(bersyarat) σ 0.05 ialah tegasan bersyarat dalam MPa sepadan dengan beban di mana ubah bentuk baki mula-mula mencapai 0.05% daripada panjang reka bentuk sampel l0: σ 0.05 = P 0.05 / F 0, di mana P 0, 05 - had keanjalan beban, N.
plastik, iaitu, keupayaan bahan untuk mengambil bentuk dan saiz baru di bawah pengaruh daya luar tanpa runtuh, dicirikan oleh pemanjangan relatif dan penyempitan relatif.
Sambungan relatif(selepas pecah) δ ialah nisbah kenaikan (l hingga -l 0) anggaran panjang sampel selepas pecah kepada anggaran panjang asalnya l 0, dinyatakan sebagai peratusan: δ=[(l hingga -l 0) /l 0 ]100%.
Penyempitan relatif(selepas pecah) φ ialah nisbah perbezaan antara kawasan awal dan minimum (F 0 -F hingga) keratan rentas sampel selepas pecah ke kawasan awal F 0 keratan rentas, dinyatakan sebagai peratusan : φ=[(F 0 -F hingga)/F 0 ]100%.
Semakin besar nilai pemanjangan dan penguncupan relatif bagi sesuatu bahan, semakin mulur ia. Untuk bahan rapuh nilai ini hampir kepada sifar. Kerapuhan bahan struktur adalah sifat negatif.
Kekuatan impak, iaitu keupayaan bahan untuk menahan beban dinamik, ditakrifkan sebagai nisbah kerja W (dalam MJ) yang dibelanjakan untuk memecahkan sampel kepada luas keratan rentasnya F (dalam m 2) di tapak hirisan KS = W /F.
Untuk ujian (GOST 9454-78), sampel standard khas dibuat dalam bentuk blok persegi dengan takuk. Sampel diuji pada pemacu cerucuk pendulum. Bandul jatuh bebas pemandu cerucuk memukul sampel dari sisi bertentangan takuk. Pada masa yang sama, kerja itu direkodkan.
Penentuan kekuatan hentaman adalah penting terutamanya bagi sesetengah logam yang beroperasi pada suhu sub-sifar dan mempamerkan kecenderungan kepada kerapuhan sejuk. Semakin rendah ambang kerapuhan sejuk, iaitu suhu di mana patah mulur bahan bertukar menjadi rapuh, dan semakin besar rizab kelikatan bahan, semakin besar kekuatan hentaman bahan tersebut. Kerapuhan sejuk - penurunan kekuatan hentaman pada suhu rendah.
Kelikatan kitaran- ini ialah keupayaan bahan menyerap tenaga di bawah beban berubah-ubah berulang kali. Bahan dengan keliatan kitaran tinggi dengan cepat melembapkan getaran, yang sering menjadi punca kegagalan pramatang. Sebagai contoh, besi tuang, yang mempunyai kelikatan kitaran tinggi, dalam beberapa kes (untuk bingkai dan bahagian badan lain) adalah bahan yang lebih berharga daripada keluli karbon.
Kekerasan memanggil keupayaan bahan untuk menahan penembusan badan lain yang lebih pepejal ke dalamnya. Alat pemotong logam mesti mempunyai kekerasan yang tinggi: pemotong, gerudi, pemotong, serta bahagian yang dikeraskan permukaan. Kekerasan logam ditentukan oleh kaedah Brinell, Rockwell dan Vickers (Rajah 10).
kaedah Brinell(GOST 9012-59) adalah berdasarkan fakta bahawa bola keluli yang keras ditekan ke permukaan logam rata di bawah beban tetap. Diameter bola dan magnitud beban ditetapkan bergantung pada kekerasan dan ketebalan logam yang diuji. Kekerasan Brinell ditentukan menggunakan penguji kekerasan TSh (penguji kekerasan bola). Ujian dijalankan seperti berikut. Pada permukaan sampel yang kekerasannya perlu diukur, kawasan bersaiz 3-5 cm 2 dibersihkan dengan kikir atau roda yang melelas. Sampel diletakkan di atas meja instrumen dan dinaikkan sehingga bersentuhan dengan bola keluli, yang dipasang pada gelendong instrumen. Berat diturunkan dan menekan bola ke dalam sampel ujian. Cetakan terbentuk pada permukaan logam. Lebih besar cetakan, lebih lembut logam.
Ukuran kekerasan NV diambil sebagai nisbah beban dengan luas permukaan cetakan dengan diameter d dan kedalaman t, yang terbentuk apabila bola diameter D ditekan oleh daya P (lihat Rajah 1). 10, a).
nasi. 10. Penentuan kekerasan logam dengan kaedah Brinell (a), Rockwell (b) dan Vickers (c)
Nilai berangka kekerasan ditentukan seperti berikut: ukur diameter cetakan menggunakan kaca pembesar optik (dengan pembahagian) dan menggunakan nilai yang diperoleh, cari nombor kekerasan yang sepadan dalam jadual yang dilampirkan pada GOST.
Kelebihan kaedah Brinell ialah kesederhanaan ujian dan ketepatan keputusan yang diperolehi. Kaedah Brinell tidak disyorkan untuk mengukur kekerasan bahan dengan HB>450, sebagai contoh, keluli keras, kerana semasa pengukuran bola berubah bentuk dan bacaannya herot.
Digunakan untuk menguji bahan pepejal Kaedah Rockwell(GOST 9013-59). Sebuah kon berlian dengan sudut puncak 120° atau bola keluli yang mengeras dengan diameter 1.59 mm ditekan ke dalam sampel. Kekerasan Rockwell diukur dalam unit sewenang-wenangnya. Nilai konvensional unit kekerasan sepadan dengan pergerakan paksi hujung sebanyak 0.002 mm. Ujian dijalankan pada peranti TK. Nilai kekerasan ditentukan oleh kedalaman lekukan h dan dikira menggunakan dail penunjuk yang dipasang pada peranti. Dalam semua kes, pramuat P0 ialah 100 N.
Apabila menguji logam dengan kekerasan tinggi, kon berlian digunakan dan jumlah beban P = P 0 + P 1 = 1500 N. Kekerasan diukur pada skala "C" dan HRC yang ditetapkan.
Jika ujian mengambil bola keluli dan jumlah beban 1000 N, maka kekerasan diukur pada skala "B" dan ditetapkan HRB.
Apabila menguji produk yang sangat keras atau nipis, gunakan kon berlian dan jumlah beban 600 N. Kekerasan diukur pada skala "A" dan ditetapkan sebagai HRA. Contoh penetapan kekerasan Rockwell: HRC 50 - kekerasan 50 pada skala "C".
Apabila menentukan kekerasan dengan kaedah Vickers (GOST 2999-75), piramid berlian tetrahedral dengan sudut puncak 136° digunakan sebagai hujung yang ditekan ke dalam bahan. Semasa ujian, beban dari 50 hingga 1000 N digunakan (nilai beban yang lebih kecil digunakan untuk menentukan kekerasan produk nipis dan lapisan permukaan logam yang keras dan keras). Nilai berangka kekerasan ditentukan seperti berikut: ukur panjang kedua-dua pepenjuru cetakan selepas mengeluarkan beban dan menggunakan mikroskop dan menggunakan nilai purata aritmetik yang terhasil bagi panjang pepenjuru, cari nombor kekerasan yang sepadan dalam jadual. Contoh penetapan kekerasan Vickers ialah HV 500.
Untuk menilai kekerasan logam dalam jumlah kecil, sebagai contoh, pada butiran logam atau komponen strukturnya, kaedah digunakan untuk menentukan kekerasan mikro. Hujung (indentor) peranti ialah piramid tetrahedral berlian (dengan sudut puncak 136°, sama seperti piramid semasa ujian Vickers). Beban pada inden adalah kecil dan berjumlah 0.05-5 N, dan saiz inden adalah 5-30 mikron. Ujian dijalankan pada mikroskop optik PMT-3 yang dilengkapi dengan mekanisme pemuatan. Kekerasan mikro dinilai dengan saiz pepenjuru lekukan.
Keletihan adalah proses pengumpulan kerosakan secara beransur-ansur pada bahan di bawah pengaruh tegasan berselang-seli berulang, yang membawa kepada pembentukan keretakan dan kemusnahan. Keletihan logam disebabkan oleh kepekatan tegasan dalam isipadu individunya, di mana terdapat kemasukan bukan logam, gelembung gas, pelbagai kecacatan tempatan, dll. Patah keletihan biasa terbentuk selepas pemusnahan sampel akibat pemuatan berulang. (Gamb. 11) dan terdiri daripada dua yang berbeza mengikut rupa bahagian. Satu bahagian patah 1 dengan permukaan licin (haus) terbentuk akibat geseran permukaan di kawasan retakan yang timbul daripada tindakan beban berubah-ubah berulang kali, bahagian 2 lagi dengan patah berbutir berlaku pada saat pemusnahan sampel. Ujian keletihan dijalankan pada mesin khas. Mesin yang paling biasa adalah untuk lenturan berselang-seli berulang-ulang bagi sampel berputar, dipasang pada satu atau kedua-dua hujungnya, serta mesin untuk menguji mampatan-tegangan dan kilasan ulang-ulang. Hasil daripada ujian, had ketahanan ditentukan, yang mencirikan rintangan keletihan.
Sifat mekanikal mencirikan rintangan logam kepada ubah bentuk dan kemusnahan di bawah pengaruh daya mekanikal (beban).
Sifat mekanikal utama termasuk:
Kekuatan
- keplastikan
- kekuatan hentaman
- kekerasan
Kekuatan– ini adalah keupayaan logam untuk tidak runtuh di bawah pengaruh daya mekanikal (beban).
plastik ialah keupayaan logam untuk berubah bentuk (ubah bentuk) di bawah pengaruh daya mekanikal (beban) tanpa kemusnahan.
Menentukan keupayaan logam untuk menahan hentaman (dinamik) daya mekanikal (beban kejutan).
Kekerasan ialah keupayaan logam untuk menahan penembusan bahan lain yang lebih keras ke dalamnya.
Jenis dan keadaan ujian mekanikal logam
Untuk menentukan sifat mekanikal, jenis ujian berikut dilakukan:
Ujian tegangan;
- ujian lentur statik;
- ujian lenturan kesan;
- pengukuran kekerasan.
Syarat untuk menguji sampel termasuk: suhu, jenis dan sifat penggunaan beban pada sampel.
Suhu ujian:
Normal (+20°C);
- rendah (di bawah +20°C, suhu 0...-60°C);
- tinggi (di atas +20°C, suhu +100...+1200°C).
Jenis beban:
| regangan | |
| pemampatan | |
| bengkok |  |
| kilasan |  |
| hirisan |  |
Watak aplikasi beban:
Beban bertambah perlahan dan lancar atau kekal malar - ujian statik;
- beban digunakan pada kelajuan tinggi; beban kejutan - ujian dinamik;
- pelbagai beban berubah berulang; perubahan beban dalam magnitud atau dalam magnitud dan arah (ketegangan dan mampatan) - ujian daya tahan.
Sampel ujian mekanikal
Ujian mekanikal dilakukan pada sampel standard. Bentuk dan dimensi sampel ditentukan bergantung pada jenis ujian.
Untuk ujian tegangan mekanikal, sampel silinder standard (keratan rentas bulat) dan rata (keratan rentas segi empat tepat) digunakan. Untuk sampel silinder, sampel dengan diameter dо=10 mm, lо pendek=5×do = 50 mm dan panjang lо=10×do = 100 mm diambil sebagai yang utama.
Sampel rata mempunyai ketebalan yang sama dengan ketebalan helaian, dan lebar ditetapkan kepada 10, 15, 20 atau 30 mm.
Sampel rata tanpa kepala untuk cengkaman tegangan
Sampel rata dengan kepala
Sifat mekanikal ditentukan oleh ujian statik
Statik adalah ujian di mana beban yang dikenakan pada sampel meningkat secara perlahan dan lancar.
Dalam ujian tegangan statik, ciri mekanikal asas logam berikut ditentukan:
Kekuatan hasil (σ t);
- kekuatan tegangan atau rintangan sementara (σ in);
- pemanjangan relatif (δ);
- penyempitan relatif (ψ).
ialah tegasan di mana sampel berubah bentuk tanpa peningkatan ketara dalam beban tegangan.
ialah tegasan pada beban maksimum sebelum kegagalan sampel.
ialah nisbah pertambahan panjang sampel selepas pemusnahan kepada panjang awalnya sebelum ujian.
ialah nisbah pengurangan dalam luas keratan rentas sampel selepas pemusnahan kepada kawasan awalnya sebelum ujian.
Dalam ujian tegangan statik, besi dan logam plastik lain mempunyai dataran hasil apabila sampel dipanjangkan di bawah beban tetap Pm.
Pada beban maksimum Pmax, penyempitan keratan rentas, yang dipanggil "leher," muncul di satu kawasan sampel. Pemusnahan sampel bermula di leher. Oleh kerana keratan rentas sampel berkurangan, kemusnahan sampel berlaku pada beban kurang daripada maksimum. Semasa ujian, peranti melukis gambar rajah tegangan dari mana beban ditentukan. Selepas ujian, sampel yang dimusnahkan disatukan dan panjang akhir dan diameter leher diukur. Daripada data ini, kekuatan dan kemuluran dikira.
Ujian kesan mekanikal
Ujian dinamik ialah ujian yang kadar ubah bentuknya jauh lebih tinggi daripada ujian statik.
Ujian lenturan kesan dinamik mendedahkan kecenderungan logam untuk mengalami keretakan rapuh. Kaedah ini adalah berdasarkan pemusnahan sampel dengan takuk (stress concentrator) dengan satu pukulan pemacu cerucuk bandul.
Piawaian ini menyediakan sampel dengan tiga jenis takuk:
Sampel berbentuk U dengan jejari R = 1 mm (kaedah KCU);
Sampel berbentuk V dengan jejari R = 0.25 mm (kaedah KCV);
sampel I – berbentuk retak lesu (kaedah KST).
Kekuatan impak difahami sebagai kerja impak yang berkaitan dengan luas keratan rentas awal sampel di lokasi penumpu.
Selepas ujian, kerja impak yang diperlukan untuk memusnahkan sampel ditentukan menggunakan skala pemandu cerucuk bandul. Luas keratan rentas sampel ditentukan sebelum kegagalan.
PENENTUAN KEKERASAN LOGAM
Kekerasan ialah sifat logam untuk menahan ubah bentuk plastik pada lapisan permukaan apabila bola, kon atau piramid diinden. Pengukuran kekerasan adalah mudah dan cepat untuk dijalankan dan dilakukan tanpa memusnahkan produk. Tiga kaedah untuk menentukan kekerasan digunakan secara meluas:
Kekerasan Brinell (unit kekerasan ditetapkan HB);
- Kekerasan Rockwell (unit kekerasan ditetapkan HR);
- Kekerasan Vickers (unit kekerasan ditetapkan HV).
Penentuan kekerasan Brinell terdiri daripada menekan bola keluli dengan diameter D = 10 mm ke dalam sampel (produk) di bawah pengaruh beban dan mengukur diameter inden d selepas mengeluarkan beban.
Kekerasan Brinell ditentukan oleh nombor dan huruf HB, sebagai contoh, 180 HB. Semakin kecil diameter cetakan, semakin tinggi kekerasannya. Semakin tinggi kekerasan, semakin besar kekuatan logam dan semakin kurang kemuluran. Lebih lembut logam, semakin kurang beban pada peranti ditetapkan. Jadi, apabila menentukan kekerasan keluli dan besi tuang, beban diambil sebagai 3000 N, untuk nikel, tembaga dan aluminium - 1000 N, untuk plumbum dan timah - 250 N.
Penentuan kekerasan Rockwell terdiri daripada menekan hujung dengan kon berlian (skala A dan C) atau bola keluli dengan diameter 1.6 mm (skala B) ke dalam sampel ujian (produk) di bawah tindakan pendahuluan yang digunakan berturut-turut (Po) dan beban utama (P) dan dalam kedalaman penembusan hujung pengukuran (h). Kekerasan Rockwell ditunjukkan oleh nombor dan huruf HR yang menunjukkan skala. Contohnya, 60 HRC (kekerasan 60 pada skala C).
Penentuan kekerasan Vickers terdiri daripada menekan hujung berlian berbentuk seperti piramid tetrahedral biasa ke dalam sampel (produk) di bawah pengaruh beban dan mengukur pepenjuru lekukan d yang tinggal selepas mengeluarkan beban. Kaedah ini digunakan untuk menentukan kekerasan bahagian nipis dan lapisan permukaan nipis dengan kekerasan tinggi. Kekerasan Vickers ditentukan oleh nombor dan huruf HV, contohnya, 200 HV.
Ujian lentur statik
Ujian teknologi untuk lenturan statik digunakan untuk menentukan keupayaan logam menerima lentur yang diberikan dalam bentuk dan saiz. Ujian serupa dijalankan pada sambungan yang dikimpal.
Ujian bengkok dijalankan ke atas sampel yang diperbuat daripada kepingan dan logam berbentuk (rod, segi empat sama, sudut, saluran, dll.). Untuk kepingan logam, lebar sampel (b) diambil sama dengan dua kali ganda ketebalan (2 t), tetapi tidak kurang daripada 10 mm. Jejari mandrel ditunjukkan dalam spesifikasi teknikal.
Terdapat tiga jenis lenturan:
Bengkok ke sudut tertentu;
- bengkok di sekeliling mandrel sehingga sisi selari;
- bengkok rapat sehingga bahagian tepi bersentuhan (meratakan).
Ketiadaan keretakan, koyakan, delaminasi atau patah tulang dalam sampel adalah tanda bahawa sampel telah lulus ujian.
Kaedah untuk menentukan sifat mekanikal logam dibahagikan kepada:
- statik, apabila beban meningkat dengan perlahan dan lancar (tegangan, mampatan, lenturan, kilasan, ujian kekerasan);
- dinamik, apabila beban berkembang pada kelajuan tinggi (ujian lenturan kesan);
- kitaran, apabila beban berubah berulang kali dalam magnitud dan arah (ujian keletihan).
Ujian tegangan
Apabila menguji kekuatan tegangan, kekuatan tegangan (σ in), kekuatan alah (σ t), pemanjangan relatif (δ) dan pengecutan relatif (ψ) ditentukan. Ujian dijalankan ke atas mesin ujian tegangan menggunakan sampel standard dengan luas keratan rentas Fo dan panjang kerja (dikira) lo. Hasil daripada ujian, gambar rajah tegangan diperolehi (Rajah 1). Paksi absis menunjukkan nilai ubah bentuk, dan paksi ordinat menunjukkan nilai beban yang dikenakan pada sampel.
Kekuatan muktamad (σ in) ialah beban maksimum yang boleh ditahan oleh bahan tanpa pemusnahan, berkaitan dengan luas keratan rentas awal sampel (Pmax/Fo).
nasi. 1. Gambar rajah ketegangan
Perlu diingat bahawa apabila diregangkan, sampel memanjang, dan keratan rentasnya terus berkurangan. Tegasan sebenar ditentukan dengan membahagikan beban yang bertindak pada masa tertentu dengan kawasan yang ada pada sampel pada masa itu. Dalam amalan harian, tegasan benar tidak ditentukan, tetapi tegasan bersyarat digunakan, dengan mengandaikan bahawa keratan rentas Fo sampel kekal tidak berubah.
Kekuatan hasil (σ t) ialah beban di mana ubah bentuk plastik berlaku, berkaitan dengan luas keratan rentas awal sampel (Рт/Fo). Walau bagaimanapun, semasa ujian tegangan, kebanyakan aloi tidak mempunyai dataran hasil pada rajah. Oleh itu, kekuatan hasil bersyarat (σ 0.2) ditentukan - tegasan yang sepadan dengan ubah bentuk plastik sebanyak 0.2%. Nilai yang dipilih sebanyak 0.2% cukup tepat mencirikan peralihan daripada ubah bentuk elastik kepada plastik.
Ciri-ciri bahan juga termasuk had elastik (σ pr), yang bermaksud tegasan di mana ubah bentuk plastik mencapai nilai tertentu. Biasanya, nilai terikan baki 0.005 digunakan; 0.02; 0.05%. Oleh itu, σ 0.05 = Ppr / Fo (Ppr ialah beban di mana pemanjangan baki ialah 0.05%).
Had perkadaran σ pc = Ppc / Fo (Ppc ialah beban maksimum, di bawah tindakan yang mana undang-undang Hooke masih berpuas hati).
Keplastikan dicirikan oleh pemanjangan relatif (δ) dan penguncupan relatif (ψ):
δ = [(lk - lo)/lo]∙100% ψ = [(Fo – Fk)/Fo]∙100%,
di mana lk ialah panjang akhir sampel; lo dan Fo ialah panjang awal dan luas keratan rentas sampel; Fk ialah luas keratan rentas di tapak pecah.
Untuk bahan keplastikan rendah, ujian tegangan adalah sukar, kerana herotan kecil semasa pemasangan sampel menimbulkan ralat yang ketara dalam menentukan beban pecah. Bahan sedemikian biasanya tertakluk kepada ujian lenturan.
Ujian kekerasan
peraturan:
Kekerasan ialah keupayaan bahan untuk menahan penembusan badan lain yang lebih keras, indenter. Kekerasan bahan ditentukan oleh kaedah Brinell, Rockwell, Vickers, dan Shore (Rajah 2).
 |
 |
 |
| A | b | V |
nasi. 2. Skim untuk menentukan kekerasan mengikut Brinell (a), Rockwell (b) dan Vickers (c)
Kekerasan Brinell logam ditunjukkan oleh huruf HB dan nombor. Untuk menukar nombor kekerasan kepada sistem SI, gunakan pekali K = 9.8 106, yang mana nilai kekerasan Brinell didarabkan: HB = HB K, Pa.
Kaedah kekerasan Brinell tidak disyorkan untuk digunakan untuk keluli dengan kekerasan lebih daripada HB 450 dan logam bukan ferus dengan kekerasan lebih daripada 200 HB.
Untuk pelbagai bahan, korelasi telah diwujudkan antara kekuatan muktamad (dalam MPa) dan nombor kekerasan HB: σ dalam ≈ 3.4 HB - untuk keluli karbon gelek panas; σ dalam ≈ 4.5 HB - untuk aloi kuprum, σ dalam ≈ 3.5 HB - untuk aloi aluminium.
Penentuan kekerasan dengan kaedah Rockwell dilakukan dengan menekan kon berlian atau bola keluli ke dalam logam. Peranti Rockwell mempunyai tiga skala - A, B, C. Kon berlian digunakan untuk menguji bahan keras (skala A dan C), dan bola digunakan untuk menguji bahan lembut (skala B). Bergantung pada skala, kekerasan ditentukan oleh huruf HRB, HRC, HRA dan dinyatakan dalam unit khas.
Apabila mengukur kekerasan menggunakan kaedah Vickers, piramid berlian tetrahedral ditekan ke dalam permukaan logam (sedang dikisar atau digilap). Kaedah ini digunakan untuk menentukan kekerasan bahagian nipis dan lapisan permukaan nipis yang mempunyai kekerasan tinggi (contohnya, selepas nitriding). Kekerasan Vickers ditetapkan sebagai HV. Penukaran nombor kekerasan HV kepada sistem SI dijalankan sama seperti penukaran nombor kekerasan HB.
Apabila mengukur kekerasan menggunakan kaedah Shore, bola dengan inden jatuh ke atas sampel, berserenjang dengan permukaannya, dan kekerasan ditentukan oleh ketinggian lantunan bola dan ditetapkan HS.
Kaedah Kuznetsov-Herbert-Rehbinder - kekerasan ditentukan oleh masa redaman ayunan bandul, sokongannya adalah logam yang sedang dikaji.
Ujian kesan
Kekuatan impak mencirikan keupayaan bahan untuk menahan beban dinamik dan kecenderungan yang terhasil kepada patah rapuh. Untuk ujian impak, sampel khas dengan takuk dibuat, yang kemudiannya dimusnahkan pada pemacu impak bandul (Rajah 3). Menggunakan skala pemacu cerucuk pendulum, kerja K yang dibelanjakan untuk pemusnahan ditentukan, dan ciri utama yang diperoleh hasil daripada ujian ini dikira - kekuatan hentaman. Ia ditentukan oleh nisbah kerja pemusnahan sampel kepada luas keratan rentasnya dan diukur dalam MJ/m 2.
Untuk menetapkan kekuatan impak, gunakan huruf KS dan tambah satu pertiga, yang menunjukkan jenis potongan pada sampel: U, V, T. Notasi KCU bermaksud kekuatan hentaman sampel dengan takuk seperti U, KCV - dengan takuk seperti V, dan KCT - dengan retakan , dicipta di pangkal potongan. Kerja pemusnahan sampel semasa ujian impak mengandungi dua komponen: kerja permulaan retak (Az) dan kerja perambatan retak (Ar).
Menentukan kekuatan hentaman adalah penting terutamanya bagi logam yang beroperasi pada suhu rendah dan mempamerkan kecenderungan kepada kerapuhan sejuk, iaitu penurunan kekuatan hentaman apabila suhu operasi berkurangan.
nasi. 3. Skim pemacu cerucuk bandul dan sampel hentaman
Apabila melakukan ujian impak pada sampel bertakuk pada suhu rendah, ambang kerapuhan sejuk ditentukan, yang mencirikan kesan penurunan suhu pada kecenderungan bahan untuk patah rapuh. Semasa peralihan daripada patah mulur kepada rapuh, penurunan mendadak dalam kekuatan hentaman diperhatikan dalam julat suhu, yang dipanggil ambang suhu kerapuhan sejuk. Dalam kes ini, struktur patah berubah daripada matte berserabut (patah mulur) kepada berkilat kristal (patah rapuh). Ambang kerapuhan sejuk ditetapkan oleh julat suhu (tb. – txr.) atau satu suhu t50, di mana 50% daripada komponen gentian diperhatikan dalam patah sampel atau nilai kekuatan hentaman dikurangkan separuh.
Kesesuaian bahan untuk operasi pada suhu tertentu dinilai oleh margin suhu kelikatan, yang ditentukan oleh perbezaan antara suhu operasi dan suhu peralihan kerapuhan sejuk, dan semakin besar, semakin dipercayai bahan tersebut.
Ujian keletihan
Keletihan adalah proses pengumpulan kerosakan secara beransur-ansur pada bahan di bawah pengaruh tegasan berselang-seli berulang, yang membawa kepada pembentukan keretakan dan kemusnahan. Keletihan logam disebabkan oleh kepekatan tegasan dalam jumlah individunya (di tempat pengumpulan kemasukan bukan logam dan gas, kecacatan struktur). Keupayaan logam untuk menahan keletihan dipanggil daya tahan.
Ujian keletihan dijalankan pada mesin untuk lenturan berulang-ulang selang-seli bagi sampel berputar, tetap pada satu atau kedua-dua hujungnya, atau pada mesin untuk menguji mampatan-tegangan, atau untuk kilasan berselang-seli berulang. Hasil daripada ujian, had ketahanan ditentukan, yang mencirikan ketahanan bahan terhadap keletihan.
Had keletihan ialah tekanan maksimum di mana kegagalan keletihan tidak berlaku selepas bilangan asas kitaran pemuatan.
Had daya tahan dilambangkan dengan σ R, di mana R ialah pekali asimetri kitaran.
Untuk menentukan had ketahanan, sekurang-kurangnya sepuluh sampel diuji. Setiap spesimen diuji hanya pada satu tekanan kepada kegagalan atau pada bilangan asas kitaran. Bilangan asas kitaran mestilah sekurang-kurangnya 107 beban (untuk keluli) dan 108 (untuk logam bukan ferus).
Ciri penting kekuatan struktur ialah kemandirian di bawah beban kitaran, yang difahami sebagai tempoh operasi bahagian dari saat permulaan retakan keletihan makroskopik pertama bersaiz 0.5...1 mm sehingga kemusnahan akhir. Kebolehmandirian adalah amat penting untuk kebolehpercayaan operasi produk, operasi bebas masalah yang dikekalkan melalui pengesanan awal dan pencegahan perkembangan selanjutnya retakan keletihan.
Ujian tegangan logam terdiri daripada meregangkan sampel dengan memplot pergantungan pemanjangan sampel (Δl) pada beban yang dikenakan (P), diikuti dengan membina semula rajah ini menjadi rajah tegasan bersyarat (σ - ε)
Ujian tegangan dijalankan mengikut GOST yang sama, dan sampel yang mana ujian dijalankan ditentukan.
Seperti yang dinyatakan di atas, semasa ujian, gambar rajah tegangan logam dibina. Ia mempunyai beberapa kawasan ciri:
- Bahagian OA ialah bahagian kekadaran antara beban P dan pemanjangan ∆l. Ini adalah kawasan di mana undang-undang Hooke dipelihara. Perkadaran ini ditemui oleh Robert Hooke pada tahun 1670 dan kemudiannya dikenali sebagai undang-undang Hooke.
- Bahagian OB ialah bahagian ubah bentuk anjal. Iaitu, jika beban tidak melebihi Ru digunakan pada sampel dan kemudian dipunggah, maka semasa memunggah ubah bentuk sampel akan berkurangan mengikut undang-undang yang sama mengikut mana ia meningkat semasa memuatkan
Di atas titik B, gambar rajah tegangan menyimpang dari garis lurus - ubah bentuk mula berkembang lebih cepat daripada beban, dan gambar rajah mengambil rupa lengkung. Pada beban yang sepadan dengan Рт (titik C), rajah masuk ke bahagian mendatar. Pada peringkat ini, sampel menerima pemanjangan kekal yang ketara dengan hampir tiada peningkatan dalam beban. Pembentukan bahagian sedemikian pada gambar rajah tegasan-terikan dijelaskan oleh sifat bahan untuk berubah bentuk di bawah beban malar. Sifat ini dipanggil kecairan bahan, dan bahagian rajah tegasan-terikan selari dengan paksi absis dipanggil kawasan hasil. 
Kadang-kadang dataran hasil beralun. Ini lebih kerap melibatkan regangan bahan plastik dan dijelaskan oleh fakta bahawa pertama penipisan tempatan bahagian terbentuk, kemudian penipisan ini merebak ke isipadu bahan bersebelahan dan proses ini berkembang sehingga, sebagai hasil daripada penyebaran gelombang sedemikian, pemanjangan seragam umum berlaku, sepadan dengan kawasan hasil. Apabila terdapat gigi hasil, apabila menentukan sifat mekanikal bahan, konsep had hasil atas dan bawah diperkenalkan.
Selepas dataran hasil muncul, bahan itu sekali lagi memperoleh keupayaan untuk menahan regangan dan gambar rajah meningkat. Pada titik D daya mencapai nilai maksimum Pmax. Apabila daya Pmax dicapai, penyempitan tempatan yang tajam muncul pada sampel - leher. Pengurangan dalam kawasan keratan rentas leher menyebabkan penurunan beban dan pada masa yang sepadan dengan titik K rajah, sampel pecah.
Beban yang dikenakan untuk meregangkan spesimen bergantung kepada geometri spesimen tersebut. Semakin besar luas keratan rentas, semakin tinggi beban yang diperlukan untuk meregangkan sampel. Atas sebab ini, gambar rajah mesin yang terhasil tidak memberikan penilaian kualitatif sifat mekanikal bahan. Untuk menghapuskan pengaruh geometri sampel, gambar rajah mesin dibina semula dalam koordinat σ − ε dengan membahagikan ordinat P dengan luas keratan rentas asal sampel A0 dan absis ∆l dengan lo. Gambar rajah yang disusun semula dengan cara ini dipanggil gambar rajah tegasan bersyarat. Sudah dari rajah baru ini, ciri-ciri mekanikal bahan ditentukan.
Ciri mekanikal berikut ditentukan:
Had kekadaran σпз– tegasan terbesar selepas itu kesahihan hukum Hooke dilanggar σ = Eε, di mana E ialah modulus keanjalan membujur, atau modulus keanjalan jenis pertama. Dalam kes ini, E =σ/ε = tanα, iaitu modul E ialah tangen bagi sudut kecondongan bahagian rectilinear rajah kepada paksi absis. 
Had kenyal σу- tegasan bersyarat yang sepadan dengan rupa ubah bentuk sisa nilai tertentu tertentu (0.05; 0.001; 0.003; 0.005%); toleransi untuk ubah bentuk sisa ditunjukkan dalam indeks pada σу 
Kekuatan hasil σт– tegasan di mana peningkatan ubah bentuk berlaku tanpa peningkatan ketara dalam beban tegangan
Juga terbilang kekuatan bukti- ini ialah tegasan bersyarat di mana ubah bentuk baki mencapai nilai tertentu (biasanya 0.2% daripada panjang kerja sampel; maka kekuatan hasil bersyarat dilambangkan sebagai σ0.2). Nilai σ0.2 ditentukan, sebagai peraturan, untuk bahan yang tidak mempunyai dataran tinggi atau gigi bergigi pada rajah
Logam dicirikan oleh kemuluran yang tinggi, kekonduksian haba dan elektrik. Mereka mempunyai ciri kilauan logam.
Kira-kira 80 unsur jadual berkala D.I. mempunyai sifat logam. Mendeleev. Bagi logam, dan juga untuk aloi logam, terutamanya yang berstruktur, sifat mekanikal adalah sangat penting, yang utama ialah kekuatan, kemuluran, kekerasan dan kekuatan hentaman.
Di bawah pengaruh beban luaran, tekanan dan ubah bentuk timbul dalam badan pepejal. berkaitan dengan luas keratan rentas asal sampel.
Ubah bentuk – ini adalah perubahan dalam bentuk dan saiz badan pepejal di bawah pengaruh kuasa luar atau akibat proses fizikal yang berlaku di dalam badan semasa transformasi fasa, pengecutan, dll. Ubah bentuk mungkin anjal(hilang selepas beban dikeluarkan) dan plastik(kekal selepas beban dikeluarkan). Dengan beban yang semakin meningkat, ubah bentuk elastik, sebagai peraturan, bertukar menjadi plastik, dan kemudian sampel runtuh.
Bergantung kepada kaedah mengenakan beban, kaedah untuk menguji sifat mekanikal logam, aloi dan bahan lain dibahagikan kepada statik, dinamik dan berselang-seli.
Kekuatan - keupayaan logam untuk menahan ubah bentuk atau kemusnahan di bawah beban statik, dinamik atau berselang-seli. Kekuatan logam di bawah beban statik diuji dalam tegangan, mampatan, lenturan dan kilasan. Ujian tegangan adalah wajib. Kekuatan di bawah beban dinamik dinilai oleh kekuatan hentaman khusus, dan di bawah beban berselang-seli - oleh kekuatan keletihan.
Untuk menentukan kekuatan, keanjalan dan kemuluran, logam dalam bentuk sampel bulat atau rata diuji untuk ketegangan statik. Ujian dijalankan ke atas mesin ujian tegangan. Hasil daripada ujian, gambar rajah tegangan diperolehi (Rajah 3.1) . Paksi absis rajah ini menunjukkan nilai terikan, dan paksi ordinat menunjukkan nilai tegasan yang digunakan pada sampel.
Graf menunjukkan bahawa tidak kira betapa kecil tegasan yang dikenakan, ia menyebabkan ubah bentuk, dan ubah bentuk awal sentiasa anjal dan magnitudnya bergantung secara langsung kepada tegasan. Pada lengkung yang ditunjukkan dalam rajah (Rajah 3.1), ubah bentuk elastik dicirikan oleh garis OA dan kesinambungannya.
nasi. 3.1. Keluk terikan
Di atas perkara itu A perkadaran antara tekanan dan terikan dilanggar. Tekanan menyebabkan bukan sahaja elastik, tetapi juga sisa, ubah bentuk plastik. Nilainya adalah sama dengan segmen mendatar dari garis putus-putus ke lengkung pepejal.
Semasa ubah bentuk anjal di bawah pengaruh daya luaran, jarak antara atom dalam kekisi kristal berubah. Mengeluarkan beban menghapuskan punca yang menyebabkan perubahan dalam jarak interatomik, atom kembali ke tempat asalnya dan ubah bentuk hilang.
Ubah bentuk plastik adalah proses yang sama sekali berbeza, jauh lebih kompleks. Semasa ubah bentuk plastik, satu bahagian kristal bergerak relatif kepada yang lain. Jika beban dikeluarkan, bahagian kristal yang dipindahkan tidak akan kembali ke lokasi asalnya; ubah bentuk akan berterusan. Peralihan ini didedahkan oleh pemeriksaan mikrostruktur. Di samping itu, ubah bentuk plastik disertai dengan penghancuran blok mozek di dalam butiran, dan pada tahap ubah bentuk yang ketara, perubahan ketara dalam bentuk butiran dan lokasinya di ruang angkasa juga diperhatikan, dan lompang (liang) muncul di antara butiran. (kadang-kadang di dalam bijirin).
Diwakili pergantungan OAV(lihat Rajah 3.1) antara voltan yang digunakan secara luaran ( σ ) dan ubah bentuk relatif yang disebabkan olehnya ( ε ) mencirikan sifat mekanikal logam.
· kecerunan garis lurus OA menunjukkan kekerasan logam, atau ciri bagaimana beban yang dikenakan dari luar mengubah jarak interatomik, yang, kepada anggaran pertama, mencirikan daya tarikan antara atom;
· tangen sudut kecondongan garis lurus OA berkadar dengan modulus elastik (E), yang secara berangka sama dengan hasil bagi tegasan dibahagikan dengan ubah bentuk anjal relatif:
voltan, yang dipanggil had kekadaran ( σ pc), sepadan dengan momen penampilan ubah bentuk plastik. Lebih tepat kaedah pengukuran ubah bentuk, semakin rendah titiknya A;
· dalam pengukuran teknikal ciri dipanggil kekuatan hasil (σ 0.2). Ini ialah tegasan yang menyebabkan ubah bentuk sisa sama dengan 0.2% daripada panjang atau saiz lain sampel atau produk;
voltan maksimum ( σ c) sepadan dengan tegasan maksimum yang dicapai semasa ketegangan dan dipanggil rintangan sementara atau kekuatan tegangan .
Satu lagi ciri bahan ialah jumlah ubah bentuk plastik yang mendahului patah dan ditakrifkan sebagai perubahan relatif dalam panjang (atau keratan rentas) - apa yang dipanggil lanjutan relatif (δ ) atau penyempitan relatif (ψ ), mereka mencirikan keplastikan logam. Kawasan di bawah lengkung OAV berkadar dengan kerja yang mesti dibelanjakan untuk memusnahkan logam. Penunjuk ini, ditentukan dalam pelbagai cara (terutamanya dengan memukul sampel yang dipotong), mencirikan kelikatan logam
Apabila sampel diregangkan ke titik kegagalan, hubungan antara daya yang dikenakan dan pemanjangan sampel direkodkan secara grafik (Rajah 3.2), menghasilkan apa yang dipanggil gambar rajah ubah bentuk.
nasi. 3.2. Gambar rajah "daya (ketegangan) - pemanjangan"
Ubah bentuk sampel apabila aloi dimuatkan adalah makroelastik pertama, dan kemudian secara beransur-ansur dan dalam butiran yang berbeza di bawah beban yang tidak sama berubah menjadi plastik, berlaku melalui ricih melalui mekanisme kehelan. Pengumpulan kehelan akibat ubah bentuk membawa kepada pengukuhan logam, tetapi apabila ketumpatannya ketara, terutamanya di kawasan individu, pusat kemusnahan timbul, akhirnya membawa kepada kemusnahan lengkap sampel secara keseluruhan.
Kekuatan tegangan dinilai oleh ciri-ciri berikut:
1) kekuatan tegangan;
2) had perkadaran;
3) kekuatan hasil;
4) had elastik;
5) modulus elastik;
6) kekuatan hasil;
7) pemanjangan relatif;
8) pemanjangan seragam relatif;
9) penyempitan relatif selepas pecah.
Kekuatan tegangan (kekuatan tegangan atau kekuatan tegangan) σ dalam, ialah voltan yang sepadan dengan beban terbesar R V sebelum pemusnahan sampel:
σ dalam = P dalam /F 0,
Ciri ini wajib untuk logam.
Had perkadaran (σ pc) – ini ialah voltan bersyarat R pc, di mana sisihan daripada pergantungan berkadar jambatan antara ubah bentuk dan beban bermula. Ia sama dengan:
σ pc = P pc /F 0.
Nilai σ pc diukur dalam kgf/mm 2 atau dalam MPa .
Kekuatan hasil (σ t) ialah voltan ( R T) di mana sampel berubah bentuk (mengalir) tanpa peningkatan beban yang ketara. Dikira dengan formula:
σ t = R T / F 0 .
Had elastik (σ 0.05) ialah tegasan di mana pemanjangan baki mencapai 0.05% daripada panjang bahagian bahagian kerja sampel, sama dengan asas tolok terikan. Had elastik σ 0.05 dikira menggunakan formula:
σ 0,05 = P 0,05 /F 0 .
Modulus elastik (E) – nisbah kenaikan tegasan kepada kenaikan yang sepadan dalam pemanjangan dalam had ubah bentuk anjal. Ia sama dengan:
E = Pl 0 /l purata F 0 ,
di mana ∆Р– kenaikan beban; l 0– anggaran panjang awal sampel; saya berkahwin– kenaikan purata pemanjangan; F 0 – luas keratan rentas awal.
Kekuatan hasil
(bersyarat)
– tegasan di mana pemanjangan baki mencapai 0.2% daripada panjang bahagian sampel pada bahagian kerjanya, pemanjangan yang diambil kira apabila menentukan ciri yang ditentukan.
Dikira dengan formula:
σ 0,2 = P 0,2 /F 0 .
Kekuatan hasil bersyarat ditentukan hanya jika tiada dataran hasil pada gambar rajah tegangan.
Sambungan relatif (selepas putus cinta) – salah satu ciri keplastikan bahan, sama dengan nisbah kenaikan dalam anggaran panjang sampel selepas pemusnahan ( l kepada) kepada panjang efektif awal ( l 0) dalam peratusan:
Pemanjangan seragam relatif (δ р)– nisbah kenaikan panjang bahagian dalam bahagian kerja sampel selepas pecah kepada panjang sebelum ujian, dinyatakan sebagai peratusan.
Penyempitan relatif selepas pecah (ψ ), serta pemanjangan relatif, adalah ciri keplastikan bahan. Ditakrifkan sebagai nisbah perbezaan F 0 dan minimum ( F kepada) luas keratan rentas sampel selepas pemusnahan ke kawasan keratan rentas awal ( F 0), dinyatakan sebagai peratusan:
Keanjalan – sifat logam untuk memulihkan bentuk sebelumnya selepas penyingkiran daya luar yang menyebabkan ubah bentuk. Keanjalan adalah sifat bertentangan dengan keplastikan.
Selalunya, untuk menentukan kekuatan, kaedah mudah, tidak merosakkan, dipermudahkan digunakan - mengukur kekerasan.
Di bawah kekerasan bahan difahami sebagai rintangan kepada penembusan badan asing ke dalamnya, iaitu, sebenarnya, kekerasan juga mencirikan ketahanan terhadap ubah bentuk. Terdapat banyak kaedah untuk menentukan kekerasan. Yang paling biasa ialah kaedah Brinell (Rajah 3.3, a), apabila badan ujian dikenakan daya R sebiji bola dengan diameter D. Nombor kekerasan Brinell (HH) ialah beban ( R), dibahagikan dengan luas permukaan sfera cetakan (diameter d).
nasi. 3.3. Ujian kekerasan:
a – menurut Brinell; b – menurut Rockwell; c – menurut Vickers
Apabila mengukur kekerasan kaedah Vickers (Gamb. 3.3, b) piramid berlian ditekan masuk. Dengan mengukur pepenjuru cetakan ( d), menilai kekerasan (HV) bahan.
Apabila mengukur kekerasan Kaedah Rockwell (Gamb. 3.3, c) indentor ialah kon berlian (kadangkala bola keluli kecil). Nombor kekerasan ialah timbal balik kedalaman lekukan ( h). Terdapat tiga skala: A, B, C (Jadual 3.1).
|
|
Kaedah skala Brinell dan Rockwell B digunakan untuk bahan lembut, kaedah skala Rockwell C untuk bahan keras, dan kaedah skala Rockwell A dan kaedah Vickers untuk lapisan nipis (lembaran). Kaedah yang diterangkan untuk mengukur kekerasan mencirikan kekerasan purata aloi. Untuk menentukan kekerasan komponen struktur individu aloi, adalah perlu untuk menyetempatkan ubah bentuk secara mendadak, tekan piramid berlian ke tempat tertentu, terdapat pada bahagian nipis pada pembesaran 100 - 400 kali di bawah beban yang sangat kecil (dari 1 hingga 100 gf), diikuti dengan mengukur pepenjuru lekukan di bawah mikroskop . Ciri yang terhasil ( N) dipanggil kekerasan mikro , dan mencirikan kekerasan komponen struktur tertentu.
Jadual 3.1 Menguji keadaan semasa mengukur kekerasan menggunakan kaedah Rockwell
|
Keadaan ujian |
Jawatan t ketegasan |
|
|
R= 150 kgf |
||
|
Apabila diuji dengan kon berlian dan beban R= 60 kgf |
||
|
Apabila menekan bola keluli dan memuatkan R= 100 kgf |
Nilai NV diukur dalam kgf/mm 2 (dalam kes ini, unit selalunya tidak ditunjukkan) atau dalam SI - dalam MPa (1 kgf/mm 2 = 10 MPa).
Kelikatan – keupayaan logam untuk menahan beban hentaman. Kelikatan adalah sifat bertentangan dengan kerapuhan. Semasa operasi, banyak bahagian mengalami bukan sahaja beban statik, tetapi juga tertakluk kepada beban kejutan (dinamik). Sebagai contoh, beban sedemikian dialami oleh roda lokomotif dan kereta di sambungan rel.
Jenis ujian dinamik utama ialah pemuatan impak sampel bertakuk di bawah keadaan lentur. Pemuatan impak dinamik dijalankan pada pemacu impak bandul (Rajah 3.4), serta dengan beban jatuh. Dalam kes ini, kerja yang dibelanjakan untuk ubah bentuk dan pemusnahan sampel ditentukan.
Biasanya, dalam ujian ini, kerja khusus yang dibelanjakan untuk ubah bentuk dan pemusnahan sampel ditentukan. Ia dikira menggunakan formula:
KS =K/ S 0 ,
di mana KS- kerja khusus; KEPADA– jumlah kerja ubah bentuk dan pemusnahan sampel, J; S 0– keratan rentas sampel di tapak hirisan, m 2 atau cm 2.
nasi. 3.4. Ujian kesan menggunakan penguji kesan bandul
Lebar semua jenis spesimen diukur sebelum ujian. Ketinggian sampel dengan takuk berbentuk U dan V diukur sebelum ujian, dan dengan takuk berbentuk T selepas ujian. Sehubungan itu, kerja khusus ubah bentuk patah dilambangkan dengan KCU, KCV dan KST.
kerapuhan logam pada suhu rendah dipanggil kerapuhan sejuk . Nilai kekuatan hentaman adalah jauh lebih rendah daripada pada suhu bilik.
Satu lagi ciri sifat mekanikal bahan ialah kekuatan keletihan. Sesetengah bahagian (aci, rod penyambung, spring, spring, rel, dll.) semasa operasi mengalami beban yang berubah dalam magnitud atau serentak dalam magnitud dan arah (tanda). Di bawah pengaruh beban berselang-seli (getaran) sedemikian, logam kelihatan letih, kekuatannya berkurangan dan bahagiannya runtuh. Fenomena ini dipanggil penat logam, dan patah yang terhasil adalah keletihan. Untuk butiran sedemikian anda perlu tahu had ketahanan, mereka. magnitud tegasan maksimum yang logam boleh tahan tanpa pemusnahan untuk beberapa perubahan beban (kitaran) ( N).
rintangan haus - rintangan logam untuk haus akibat proses geseran. Ini adalah ciri penting, sebagai contoh, untuk bahan sesentuh dan, khususnya, untuk wayar sesentuh dan unsur pengumpul semasa pengumpul semasa pengangkutan elektrik. Haus terdiri daripada pemisahan zarah individu daripada permukaan gosokan dan ditentukan oleh perubahan dalam dimensi geometri atau jisim bahagian tersebut.
Kekuatan keletihan dan rintangan haus memberikan gambaran paling lengkap tentang ketahanan bahagian dalam struktur, dan keliatan mencirikan kebolehpercayaan bahagian ini.
