§ 4. MEXANIK XUSUSIYATLAR
Metallning tashqi kuchlarga qarshilik ko'rsatish qobiliyati mexanik xususiyatlar bilan tavsiflanadi. Shuning uchun, mashina qismlarini ishlab chiqarish uchun material tanlashda, birinchi navbatda, uning mexanik xususiyatlarini hisobga olish kerak: mustahkamlik, elastiklik, egiluvchanlik, zarba kuchi, qattiqlik va chidamlilik. Bu xususiyatlar mexanik sinovlar natijalari bilan aniqlanadi, bunda metallar tashqi kuchlar (yuklar) ta'siriga duchor bo'ladi. Tashqi kuchlar statik, dinamik yoki tsiklik (takroriy o'zgaruvchan) bo'lishi mumkin. Yuk qattiq jismda kuchlanish va deformatsiyani keltirib chiqaradi.
Kuchlanishi- sinov namunasining birlik tasavvurlar maydoniga yuk qiymati. Deformatsiya- qo'llaniladigan tashqi kuchlar ta'sirida qattiq jismning shakli va hajmining o'zgarishi. Kesish (siqilish), egilish, buralish va kesish deformatsiyalari mavjud (8-rasm). Aslida, material bir vaqtning o'zida bir yoki bir nechta deformatsiyaga duchor bo'lishi mumkin.
Guruch. 8. Deformatsiyalar turlari:
a - siqish, b - kuchlanish, c - buralish, d - kesish, e - egilish
Guruch. 9. Stretch diagrammasi:
a - P-∆l koordinatalaridagi shartli diagramma, b - shartli kuchlanish diagrammasi va haqiqiy kuchlanish diagrammasi
Quvvat, elastiklik va egiluvchanlikni aniqlash uchun yumaloq yoki tekis namunalar ko'rinishidagi metallar statik kuchlanish uchun sinovdan o'tkaziladi (GOST 1497-73). Sinovlar cho'zilgan sinov mashinalarida amalga oshiriladi. Sinovlar natijasida valentlik diagrammasi olinadi (9-rasm). Ushbu diagrammaning abscissa o'qi deformatsiya qiymatlarini, ordinata o'qi esa namunaga qo'llaniladigan yuklarni ko'rsatadi.
Kuch- materialning yuk ostida vayronaga qarshilik ko'rsatish qobiliyati uning kuchlanish kuchi va oquvchanlik kuchi bilan baholanadi. Materialning mustahkamligining muhim ko'rsatkichi ham o'ziga xos kuchdir - materialning kuchlanish kuchining uning zichligiga nisbati. Yakuniy quvvat s in (vaqtinchalik qarshilik) namunani yo'q qilishdan oldingi eng katta yukga mos keladigan Pa (N / m 2) shartli kuchlanish: s in =P max /F 0, bu erda P max eng katta yuk, N; F 0 - namunaning ishchi qismining boshlang'ich tasavvurlar maydoni, m 2. Haqiqiy valentlik kuchi Sk - yorilish momentidagi Pk yukining Fk (Sk = Pk / Fk) yorilishidan keyingi namunaning minimal kesimi maydoniga nisbati bilan belgilanadigan kuchlanish.
Chidamlilik kuchi (jismoniy) s t - yukning sezilarli o'sishisiz namuna deformatsiyalanadigan eng past kuchlanish (MPa da): s t = P t / F 0, bu erda P t - hosildorlik platosi kuzatiladigan yuk. , N.
Asosan, faqat past karbonli po'lat va guruch hosil platosiga ega. Boshqa qotishmalarda hosil platolari yo'q. Bunday materiallar uchun oquvchanlik kuchi (shartli) aniqlanadi, bunda doimiy cho'zilish namunaning dizayn uzunligining 0,2% ga etadi: s 0,2 = P 0,2 / F 0.
Elastiklik- yuk P birligi olib tashlangandan so'ng materialning asl shakli va o'lchamlarini tiklash qobiliyati proportsionallik chegarasi s pc va elastik chegara s birligi bilan baholanadi.
Proportsionallik chegarasi s pts - kuchlanish (MPa), yuqorida qo'llaniladigan kuchlanish va namunaning deformatsiyasi o'rtasidagi mutanosiblik s pts = P pts / F 0 buziladi.
Elastik chegara(shartli) s 0,05 - qoldiq deformatsiya birinchi navbatda namunaning l0 dizayn uzunligining 0,05% ga yetadigan yukga mos keladigan MPadagi shartli kuchlanish: s 0,05 = P 0,05 / F 0, bu erda P 0, 05 - elastik chegara. yuk, N.
Plastik, ya'ni materialning tashqi kuchlar ta'sirida yiqilmagan holda yangi shakl va hajmga ega bo'lish qobiliyati nisbiy cho'zilish va nisbiy torayish bilan tavsiflanadi.
Nisbiy kengaytma(yorilishdan keyin) d - yorilishdan keyin namunaning taxminiy uzunligining ortishining (l dan -l 0 gacha) uning dastlabki taxminiy uzunligi l 0 ga nisbati, foizda ifodalangan: d=[(l dan -l 0) /l 0 ]100%.
Nisbiy torayish(yorilishdan keyin) ph - yorilishdan keyin namunaning ko'ndalang kesimining boshlang'ich va minimal maydonlari (F 0 -F to) orasidagi farqning F 0 kesimning boshlang'ich maydoniga nisbati, foizda ifodalangan : ph=[(F 0 -F to)/F 0 ]100%.
Material uchun nisbiy cho'zilish va qisqarish qiymatlari qanchalik katta bo'lsa, u shunchalik egiluvchan bo'ladi. Mo'rt materiallar uchun bu qiymatlar nolga yaqin. Strukturaviy materialning mo'rtligi salbiy xususiyatdir.
Ta'sir kuchi, ya'ni materialning dinamik yuklarga qarshilik ko'rsatish qobiliyati namunani sindirish uchun sarflangan ishning W (MJda) KS = W kesma joyidagi F (m 2 da) kesma maydoniga nisbati sifatida aniqlanadi. /F.
Sinov uchun (GOST 9454-78) maxsus standart namunalar kesikli kvadrat bloklar shaklida tayyorlanadi. Namuna mayatnik qoziq haydovchilarida sinovdan o'tkaziladi. Qoziq mashinasining erkin tushuvchi mayatnik tirqishga qarama-qarshi tomondan namunaga uriladi. Shu bilan birga, ish yozib olinadi.
Ta'sir kuchini aniqlash noldan past haroratlarda ishlaydigan va sovuq mo'rtlikka moyil bo'lgan ba'zi metallar uchun ayniqsa muhimdir. Sovuq mo'rtlik chegarasi qanchalik past bo'lsa, ya'ni materialning egiluvchan sinishi mo'rtlikka aylanadigan harorat va materialning yopishqoqligi zahirasi qanchalik katta bo'lsa, materialning zarba kuchi shunchalik yuqori bo'ladi. Sovuq mo'rtlik - past haroratlarda zarba kuchining pasayishi.
Tsiklik yopishqoqlik- bu materiallarning qayta-qayta o'zgaruvchan yuklar ostida energiyani o'zlashtirish qobiliyati. Yuqori siklik mustahkamlikka ega bo'lgan materiallar tebranishlarni tezda susaytiradi, bu ko'pincha erta ishdan chiqishning sababi hisoblanadi. Misol uchun, yuqori tsiklik yopishqoqlikka ega bo'lgan quyma temir, ba'zi hollarda (ramkalar va boshqa tana qismlari uchun) uglerodli po'latdan ko'ra qimmatroq materialdir.
Qattiqlik materialning unga boshqa, qattiqroq jismning kirib kelishiga qarshilik ko'rsatish qobiliyati deb ataladi. Metall kesish asboblari yuqori qattiqlikka ega bo'lishi kerak: kesgichlar, matkaplar, to'sarlar, shuningdek, sirt qattiqlashtirilgan qismlar. Metallning qattiqligi Brinell, Rokvell va Vikers usullari bilan aniqlanadi (10-rasm).
Brinell usuli(GOST 9012-59) qattiqlashtirilgan po'latdan yasalgan sharning doimiy yuk ostida tekis metall yuzasiga bosilishiga asoslanadi. To'pning diametri va yukning kattaligi tekshirilayotgan metallning qattiqligi va qalinligiga qarab o'rnatiladi. Brinell qattiqligi TSh qattiqlik o'lchagich (to'p qattiqligi tekshirgich) yordamida aniqlanadi. Sinov quyidagi tarzda amalga oshiriladi. Qattiqligini o'lchash kerak bo'lgan namunaning yuzasida 3-5 sm 2 o'lchamdagi maydon fayl yoki abraziv g'ildirak bilan tozalanadi. Namuna asboblar stoliga qo'yiladi va asbob miliga o'rnatilgan po'lat shar bilan aloqa qilguncha ko'tariladi. Og'irlik tushiriladi va to'pni sinov namunasiga bosadi. Metall yuzasida iz hosil bo'ladi. Bosma qanchalik katta bo'lsa, metall yumshoqroq bo'ladi.
NV ning qattiqligi o'lchovi yukning D diametrli to'p P kuchi bilan bosilganda hosil bo'ladigan diametri d va chuqurligi t bo'lgan izning sirt maydoniga nisbati sifatida qabul qilinadi (2-rasmga qarang). 10, a).
Guruch. 10. Metallning qattiqligini Brinell (a), Rokvell (b) va Vikers (c) usullari bilan aniqlash
Qattiqlikning raqamli qiymati quyidagicha aniqlanadi: optik kattalashtiruvchi oyna yordamida (bo'linishlar bilan) bosib chiqarish diametrini o'lchab, olingan qiymatdan foydalanib, GOSTga biriktirilgan jadvalda mos keladigan qattiqlik raqamini toping.
Brinell usulining afzalligi - sinovning soddaligi va olingan natijalarning aniqligi. Brinell usuli HB>450 bo'lgan materiallarning qattiqligini, masalan, qotib qolgan po'latni o'lchash uchun tavsiya etilmaydi, chunki o'lchash paytida to'p deformatsiyalanadi va ko'rsatkichlar buziladi.
Qattiq materiallarni sinash uchun ishlatiladi Rokvell usuli(GOST 9013-59). Namuna ichiga cho'qqi burchagi 120 ° bo'lgan olmos konus yoki diametri 1,59 mm bo'lgan qotib qolgan po'lat shar bosiladi. Rokvellning qattiqligi ixtiyoriy birliklarda o'lchanadi. Qattiqlik birligining an'anaviy qiymati uchining eksenel harakatiga 0,002 mm ga to'g'ri keladi. Sinov TK qurilmasida amalga oshiriladi. Qattiqlik qiymati chuqurlik chuqurligi bilan aniqlanadi h va qurilmaga o'rnatilgan indikator terish yordamida hisoblanadi. Barcha holatlarda P0 oldindan yuklanishi 100 N ni tashkil qiladi.
Yuqori qattiqlikdagi metallarni sinovdan o'tkazishda olmosli konus ishlatiladi va umumiy yuk P = P 0 + P 1 = 1500 N. Qattiqlik "C" shkalasida o'lchanadi va HRC bilan belgilanadi.
Agar sinov po'latdan yasalgan to'pni va 1000 N umumiy yukni olsa, u holda qattiqlik "B" shkalasida o'lchanadi va HRB bilan belgilanadi.
Juda qattiq yoki yupqa mahsulotlarni sinovdan o'tkazishda olmosli konusdan foydalaning va umumiy yuk 600 N. Qattiqlik "A" shkalasida o'lchanadi va HRA bilan belgilanadi. Rokvellning qattiqligini belgilashga misol: HRC 50 - "C" shkalasi bo'yicha qattiqlik 50.
Vickers usuli (GOST 2999-75) bo'yicha qattiqlikni aniqlashda materialga bosilgan uchi sifatida 136 ° burchak burchagi bo'lgan tetraedral olmos piramidasi ishlatiladi. Sinov paytida 50 dan 1000 N gacha bo'lgan yuklar qo'llaniladi (yupqa mahsulotlarning qattiqligini va metallning qattiq, qotib qolgan sirt qatlamlarini aniqlash uchun kichikroq yuk qiymatlari qo'llaniladi). Qattiqlikning raqamli qiymati quyidagicha aniqlanadi: yukni olib tashlaganingizdan so'ng va mikroskop yordamida va diagonal uzunlikning o'rtacha arifmetik qiymatidan foydalangandan so'ng chop etishning ikkala diagonali uzunligini o'lchang, jadvaldagi mos keladigan qattiqlik raqamini toping. Vickers qattiqlik belgisiga misol HV 500.
Kichik hajmdagi metallarning qattiqligini baholash uchun, masalan, metall donalari yoki uning tarkibiy qismlari bo'yicha, aniqlash usuli qo'llaniladi. mikroqattiqlik. Qurilmaning uchi (indenter) olmosli tetraedral piramidadir (136 ° cho'qqi burchagi bilan, Vickers testi paytidagi piramida bilan bir xil). Indenterdagi yuk kichik va 0,05-5 N ni tashkil qiladi, chuqurlik esa 5-30 mikron. Sinov yuklash mexanizmi bilan jihozlangan PMT-3 optik mikroskopida amalga oshiriladi. Mikroqattiqlik chuqurlik diagonali o'lchami bilan baholanadi.
Charchoq - takroriy o'zgaruvchan stresslar ta'sirida materialning shikastlanishining bosqichma-bosqich to'planishi, yoriqlar paydo bo'lishiga va vayronagarchilikka olib keladigan jarayon. Metall charchoq uning alohida hajmlarida stressning konsentratsiyasidan kelib chiqadi, ularda metall bo'lmagan qo'shimchalar, gaz pufakchalari, turli xil mahalliy nuqsonlar va boshqalar mavjud. Odatdagi charchoq sinishi takroriy yuklash natijasida namunani yo'q qilgandan keyin hosil bo'ladi. (11-rasm) va qismlarning ko'rinishi bo'yicha ikki xildan iborat. Silliq (eskirgan) sirtga ega bo'lgan sinishning bir qismi 1 ko'p marta o'zgaruvchan yuklarning ta'siridan kelib chiqadigan yoriqlar hududida yuzalarning ishqalanishi natijasida hosil bo'ladi, ikkinchi qismi esa donador sinish bilan sodir bo'ladi. namunani yo'q qilish. Charchoq sinovlari maxsus mashinalarda amalga oshiriladi. Eng keng tarqalgan mashinalar bir yoki ikkala uchida o'rnatilgan aylanuvchi namunaning takroriy o'zgaruvchan egilishi uchun, shuningdek, tortishish-siqish va takroriy o'zgaruvchan buralishlarni sinab ko'rish uchun mashinalardir. Sinovlar natijasida charchoqqa chidamliligini tavsiflovchi chidamlilik chegarasi aniqlanadi.
Mexanik xususiyatlar metallning mexanik kuchlar (yuk) ta'sirida deformatsiyaga va yo'q qilishga chidamliligini tavsiflaydi.
Asosiy mexanik xususiyatlarga quyidagilar kiradi:
Kuch
- plastiklik
- zarba kuchi
- qattiqlik
Kuch- bu mexanik kuchlar (yuk) ta'sirida metallning yiqilmasligi qobiliyatidir.
Plastik metallning mexanik kuchlar (yuk) ta'sirida vayron bo'lmasdan shaklini o'zgartirish (deformatsiya qilish) qobiliyatidir.
Metallning zarba (dinamik) mexanik kuchlarga (zarba yuklariga) bardosh berish qobiliyatini aniqlaydi.
Qattiqlik metallning unga boshqa qattiqroq materiallarning kirib kelishiga qarshilik ko'rsatish qobiliyatidir.
Metalllarni mexanik sinovdan o'tkazish turlari va shartlari
Mexanik xususiyatlarni aniqlash uchun quyidagi turdagi sinovlar o'tkaziladi:
valentlik sinovlari;
- statik egilish sinovlari;
- zarba egilish sinovlari;
- qattiqlikni o'lchash.
Namunalarni sinovdan o'tkazish shartlariga quyidagilar kiradi: harorat, namunalarga yukni qo'llash turi va tabiati.
Sinov harorati:
Oddiy (+20 ° C);
- past (+20 ° C dan past, harorat 0 ... -60 ° C);
- yuqori (+20°C dan yuqori, harorat +100...+1200°C).
Yuklarning turi:
| cho'zish | |
| siqilish | |
| egilish |  |
| burilish |  |
| tilim |  |
Yuklash xususiyati:
Yuk asta-sekin va silliq ravishda oshadi yoki doimiy bo'lib qoladi - statik testlar;
- yuk yuqori tezlikda qo'llaniladi; zarba yuki - dinamik testlar;
- bir nechta takroriy o'zgaruvchan yuk; yukning kattaligi yoki kattaligi va yo'nalishi bo'yicha o'zgarishlar (kuchlanish va siqish) - chidamlilik sinovlari.
Mexanik sinov namunalari
Mexanik sinovlar standart namunalar bo'yicha amalga oshiriladi. Namunalarning shakli va o'lchamlari sinov turiga qarab belgilanadi.
Mexanik valentlik sinovlari uchun standart silindrsimon (dumaloq kesma) va tekis (to'rtburchaklar kesim) namunalar qo'llaniladi. Silindrsimon namunalar uchun diametri do=10 mm, kalta llo=5×do = 50 mm va uzunligi l=10×do = 100 mm bo‘lgan namunalar asosiy sifatida olinadi.
Yassi namunalar varaqning qalinligiga teng qalinlikka ega va kengligi 10, 15, 20 yoki 30 mm ga o'rnatiladi.
Uzatuvchi tutqichlar uchun boshsiz tekis namuna
Boshlari bilan tekis namuna
Statik testlar bilan aniqlangan mexanik xususiyatlar
Statik namunaga qo'llaniladigan yuk asta-sekin va silliq ortib boruvchi sinovlardir.
Statik kuchlanish sinovlarida metallning quyidagi asosiy mexanik xususiyatlari aniqlanadi:
Oqim kuchi (s t);
- kuchlanish kuchi yoki vaqtinchalik qarshilik (s in);
- nisbiy cho'zilish (d);
- nisbiy torayish (ps).
- kuchlanish yukining sezilarli o'sishisiz namunaning deformatsiyalanishi.
namunaning ishdan chiqishidan oldingi maksimal yukdagi kuchlanish.
- namunaning yo'q qilingandan keyin uzunligidagi o'sishning sinovdan oldingi boshlang'ich uzunligiga nisbati.
- bu yo'q qilingandan keyin namunaning ko'ndalang kesimi maydonining qisqarishining sinovdan oldingi boshlang'ich maydoniga nisbati.
Statik valentlik sinovida, temir va boshqa plastmassa metallar, namuna doimiy yuk Pm ostida cho'zilganida, rentabellik platosiga ega.
Pmax maksimal yukida namunaning bir maydonida "bo'yin" deb ataladigan kesmaning torayishi paydo bo'ladi. Namunani yo'q qilish bo'yin qismida boshlanadi. Namuna kesishmasi pasayganligi sababli, namunaning yo'q qilinishi maksimaldan kamroq yukda sodir bo'ladi. Sinov vaqtida qurilmalar yuklar aniqlanadigan kuchlanish diagrammasini tuzadilar. Sinovdan so'ng, yo'q qilingan namunalar birlashtiriladi va bo'yinning yakuniy uzunligi va diametri o'lchanadi. Ushbu ma'lumotlardan kuch va egiluvchanlik hisoblab chiqiladi.
Mexanik ta'sir sinovi
Dinamik testlar deformatsiya tezligi statik sinovlarga qaraganda ancha yuqori bo'lgan sinovlardir.
Dinamik zarba egilish sinovlari metallning mo'rt sinishiga moyilligini aniqlaydi. Usul mayatnikli qoziq haydovchisining bir zarbasi bilan tishli (stress konsentratori) namunani yo'q qilishga asoslangan.
Standart uch turdagi tirqishli namunalarni nazarda tutadi:
R = 1 mm radiusli U shaklidagi namuna (KCU usuli);
R = 0,25 mm radiusli V shaklidagi namuna (KCV usuli);
namuna I - charchoq yorilishi bilan shakllangan (KST usuli).
Ta'sir kuchi deganda kontsentrator joylashgan joydagi namunaning dastlabki tasavvurlar maydoniga ta'sir qilish ishi tushuniladi.
Sinovdan so'ng, namunani yo'q qilish uchun zarur bo'lgan zarba ishi sarkaç qoziq shkalasi yordamida aniqlanadi. Namuna ko'ndalang kesimi maydoni buzilishdan oldin aniqlanadi.
METALLARNING QATTIQLIGINI ANIQLASH
Qattiqlik - to'p, konus yoki piramida chuqurlashganda sirt qatlamidagi plastik deformatsiyaga qarshilik ko'rsatish uchun metallning xususiyati. Qattiqlikni o'lchash oddiy va tez amalga oshiriladi va mahsulotni yo'q qilmasdan amalga oshiriladi. Qattiqlikni aniqlashning uchta usuli keng qo'llaniladi:
Brinell qattiqligi (qattiqlik birligi HB bilan belgilanadi);
- Rokvellning qattiqligi (qattiqlik birligi HR bilan belgilanadi);
- Vickers qattiqligi (qattiqlik birligi HV bilan belgilanadi).
Brinell qattiqligini aniqlash yuk ta'sirida namunaga (mahsulotga) diametri D = 10 mm bo'lgan po'lat sharni bosishdan va yukni olib tashlagandan so'ng chuqurchaga diametri d ni o'lchashdan iborat.
Brinellning qattiqligi HB raqamlari va harflari bilan belgilanadi, masalan, 180 HB. Bosib chiqarish diametri qanchalik kichik bo'lsa, qattiqlik shunchalik yuqori bo'ladi. Qattiqlik qanchalik baland bo'lsa, metallning mustahkamligi shunchalik katta bo'ladi va egiluvchanligi kamroq bo'ladi. Metall qanchalik yumshoq bo'lsa, qurilmadagi yuk kamroq o'rnatiladi. Shunday qilib, po'lat va quyma temirning qattiqligini aniqlashda yuk 3000 N, nikel, mis va alyuminiy uchun - 1000 N, qo'rg'oshin va qalay uchun - 250 N olinadi.
Rokvellning qattiqligini aniqlash ketma-ket qo'llaniladigan dastlabki (Po) ta'sirida sinov namunasiga (mahsulotga) olmos konusli (A va C shkalasi) yoki diametri 1,6 mm bo'lgan po'lat sharni (B shkalasi) bosishdan iborat. va asosiy (P) yuklar va o'lchov uchida penetratsion chuqurlikda (h). Rokvellning qattiqligi o'lchovni ko'rsatadigan HR raqamlari va harflari bilan ko'rsatilgan. Masalan, 60 HRC (qattiqlik C shkalasida 60).
Vikersning qattiqligini aniqlash oddiy tetraedral piramidaga o'xshash olmos uchini yuk ta'sirida namunaga (mahsulotga) bosish va yukni olib tashlaganidan keyin qolgan d diagonalini o'lchashdan iborat. Usul yupqa qismlar va yuqori qattiqlikdagi nozik sirt qatlamlarining qattiqligini aniqlash uchun ishlatiladi. Vickers qattiqligi HV raqamlari va harflari bilan belgilanadi, masalan, 200 HV.
Statik egilish sinovlari
Statik egilish uchun texnologik sinovlar metallning shakli va o'lchami bo'yicha berilgan egilishni qabul qilish qobiliyatini aniqlash uchun ishlatiladi. Xuddi shunday sinovlar payvandlangan bo'g'inlarda ham amalga oshiriladi.
Bend sinovlari lavha va shaklli (tayoq, kvadrat, burchak, kanal va boshqalar) metalldan tayyorlangan namunalarda amalga oshiriladi. Plitalar uchun namunaning kengligi (b) ikki barobar qalinligi (2 t) ga teng, lekin 10 mm dan kam bo'lmagan holda olinadi. Mandraning radiusi texnik xususiyatlarda ko'rsatilgan.
Buklanishning uch turi mavjud:
Muayyan burchakka egilish;
- yon tomonlar parallel bo'lguncha mandrel atrofida egilib;
- yon tomonlari tegmaguncha (tekislash) yaqinroq egiladilar.
Namunada yoriqlar, yirtiqlar, delaminatsiyalar yoki sinishlarning yo'qligi namunaning sinovdan o'tganligining belgisidir.
Metalllarning mexanik xususiyatlarini aniqlash usullari quyidagilarga bo'linadi:
- statik, yuk asta-sekin va silliq ortib borayotganda (tortish, siqish, egilish, buralish, qattiqlik sinovlari);
- dinamik, yuk yuqori tezlikda o'sganda (zarbali egilish sinovlari);
- tsiklik, yuk kattaligi va yo'nalishi bo'yicha qayta-qayta o'zgarganda (charchoq sinovlari).
Kuchlanish sinovi
Chidamlilikni sinashda cho’zilish kuchi (s in), oquvchanlik (s t), nisbiy cho’zilish (d) va nisbiy qisqarish (ps) aniqlanadi. Sinovlar kesishish maydoni Fo va ishchi (hisoblangan) uzunligi lo bo'lgan standart namunalar yordamida valentlik sinov mashinalarida amalga oshiriladi. Sinovlar natijasida valentlik diagrammasi olinadi (1-rasm). Abscissa o'qi deformatsiyaning qiymatini, ordinata o'qi esa namunaga qo'llaniladigan yukning qiymatini ko'rsatadi.
Yakuniy quvvat (s in) - namunaning boshlang'ich tasavvurlar maydoni (Pmax / Fo) bilan bog'liq bo'lgan material vayron bo'lmasdan bardosh bera oladigan maksimal yuk.
Guruch. 1. Kuchlanish diagrammasi
Shuni ta'kidlash kerakki, cho'zilganida namuna uzayadi va uning kesimi doimiy ravishda kamayadi. Haqiqiy kuchlanish ma'lum bir vaqtda harakat qiluvchi yukni namunaning o'sha paytdagi maydoniga bo'lish orqali aniqlanadi. Kundalik amaliyotda haqiqiy kuchlanishlar aniqlanmaydi, lekin namunaning Fo kesmasi o'zgarishsiz qoladi deb faraz qilingan shartli kuchlanishlardan foydalaniladi.
Chidamlilik kuchi (s t) - bu namunaning dastlabki tasavvurlar maydoniga (Rt / Fo) bog'liq bo'lgan plastik deformatsiya sodir bo'ladigan yuk. Biroq, tortishish sinovlari paytida, ko'pchilik qotishmalarning diagrammalarida hosil platolari yo'q. Shuning uchun shartli oqish kuchi (s 0,2) aniqlanadi - 0,2% plastik deformatsiya mos keladigan kuchlanish. Tanlangan 0,2% qiymati elastiklikdan plastik deformatsiyalarga o'tishni juda aniq tavsiflaydi.
Materialning xarakteristikalari elastik chegarani (s pr) ham o'z ichiga oladi, bu plastik deformatsiyaning ma'lum bir qiymatga yetgan kuchlanishini bildiradi. Odatda 0,005 qoldiq deformatsiya qiymatlari qo'llaniladi; 0,02; 0,05%. Shunday qilib, s 0,05 = Ppr / Fo (Ppr - qoldiq cho'zilish 0,05% bo'lgan yuk).
Proportsionallik chegarasi s pc = Ppc / Fo (Ppc - maksimal yuk, uning ta'siri ostida Huk qonuni hali ham qondiriladi).
Plastiklik nisbiy cho'zilish (d) va nisbiy qisqarish (ps) bilan tavsiflanadi:
d = [(lk - lo)/lo]∙100% ps = [(Fo – Fk)/Fo]∙100%,
bu yerda lk - namunaning yakuniy uzunligi; lo va Fo - namunaning boshlang'ich uzunligi va ko'ndalang kesimi maydoni; Fk - yorilish joyidagi kesma maydoni.
Egiluvchanligi past bo'lgan materiallar uchun valentlik sinovlari qiyin, chunki namunani o'rnatish paytida kichik buzilishlar sindirish yukini aniqlashda sezilarli xatolikka olib keladi. Bunday materiallar odatda bükme sinoviga duchor bo'ladi.
Qattiqlik sinovi
Qoidalar:
Qattiqlik - bu materialning boshqa, qattiqroq jismning, indenterning kirib borishiga qarshilik ko'rsatish qobiliyati. Materialning qattiqligi Brinell, Rockwell, Vickers va Shore usullari bilan aniqlanadi (2-rasm).
 |
 |
 |
| A | b | V |
Guruch. 2. Brinell (a), Rokvell (b) va Vikers (c) bo'yicha qattiqlikni aniqlash sxemalari.
Metallning Brinell qattiqligi HB harflari va raqam bilan ko'rsatilgan. Qattiqlik raqamini SI tizimiga o'tkazish uchun K = 9,8 106 koeffitsientidan foydalaning, uning yordamida Brinell qattiqlik qiymati ko'paytiriladi: HB = HB K, Pa.
Brinell qattiqlik usuli qattiqligi HB 450 dan yuqori bo'lgan po'latlar va 200 HB dan ortiq rangli metallar uchun foydalanish uchun tavsiya etilmaydi.
Har xil materiallar uchun maksimal quvvat (MPa da) va qattiqlik soni HB o'rtasida korrelyatsiya o'rnatilgan: s ≈ 3,4 HB da - issiq prokatlangan karbonli po'latlar uchun; s ≈ 4,5 HB da - mis qotishmalari uchun, s ≈ 3,5 HB da - alyuminiy qotishmalari uchun.
Rokvell usuli bo'yicha qattiqlikni aniqlash olmos konus yoki po'lat sharni metallga bosish orqali amalga oshiriladi. Rokvell qurilmasi uchta shkalaga ega - A, B, C. Olmos konusi qattiq materiallarni (A va C o'lchovlari) sinash uchun ishlatiladi va to'p yumshoq materiallarni (B shkalasi) sinash uchun ishlatiladi. O'lchovga qarab, qattiqlik HRB, HRC, HRA harflari bilan belgilanadi va maxsus birliklarda ifodalanadi.
Vickers usuli yordamida qattiqlikni o'lchashda metall yuzasiga tetraedral olmos piramidasi bosiladi (maydalangan yoki parlatilgan). Bu usul yupqa qismlar va yuqori qattiqlikka ega bo'lgan yupqa sirt qatlamlarining qattiqligini aniqlash uchun ishlatiladi (masalan, nitrlashdan keyin). Vickers qattiqligi HV bilan belgilanadi. HV qattiqlik raqamini SI tizimiga o'tkazish HB qattiqlik raqamini o'zgartirishga o'xshash tarzda amalga oshiriladi.
Shor usuli yordamida qattiqlikni o'lchaganida, chuqurchaga ega bo'lgan to'p namunaga uning yuzasiga perpendikulyar tushadi va qattiqlik to'pning qaytish balandligi bilan belgilanadi va HS deb belgilanadi.
Kuznetsov-Gerbert-Rebinder usuli - qattiqlik o'rganilayotgan metall bo'lgan mayatnikning tebranishlarini susaytirish vaqti bilan aniqlanadi.
Ta'sir sinovi
Ta'sir kuchi materialning dinamik yuklarga qarshilik ko'rsatish qobiliyatini va natijada mo'rt sinish tendentsiyasini tavsiflaydi. Zarbani sinash uchun tirqishli maxsus namunalar tayyorlanadi, ular keyinchalik sarkaç zarbasi haydovchisida yo'q qilinadi (3-rasm). Mayatnik qoziq shkalasi yordamida yo'q qilish uchun sarflangan K ish aniqlanadi va ushbu sinovlar natijasida olingan asosiy xarakteristika - zarba kuchi hisoblanadi. U namunani yo'q qilish ishining uning kesma maydoniga nisbati bilan aniqlanadi va MJ / m 2 da o'lchanadi.
Ta'sir kuchini belgilash uchun KS harflaridan foydalaning va namunadagi kesish turini ko'rsatadigan uchinchisini qo'shing: U, V, T. KCU yozuvi U-ga o'xshash kesikli namunaning zarba kuchini anglatadi, KCV - bilan V-ga o'xshash tirqish va KCT - yoriq bilan , kesishning tagida yaratilgan. Ta'sir sinovlari paytida namunani yo'q qilish ishlari ikkita komponentni o'z ichiga oladi: yoriqni boshlash ishi (Az) va yoriqning tarqalishi ishi (Ar).
Ta'sir kuchini aniqlash, ayniqsa, past haroratlarda ishlaydigan va sovuq mo'rtlikka moyil bo'lgan metallar uchun muhim ahamiyatga ega, ya'ni ish haroratining pasayishi bilan zarba kuchining pasayishi.
Guruch. 3. Mayatnikli qoziq drayveri sxemasi va zarba namunasi
Past haroratlarda tishli namunalarda zarba sinovlarini o'tkazishda sovuq mo'rtlik chegarasi aniqlanadi, bu haroratning pasayishi materialning mo'rt sinish tendentsiyasiga ta'sirini tavsiflaydi. Egiluvchanlikdan mo'rt sinishga o'tish davrida harorat oralig'ida zarba kuchining keskin pasayishi kuzatiladi, bu sovuq mo'rtlikning harorat chegarasi deb ataladi. Bunda sinish strukturasi tolali mat (egiluvchan sinish)dan kristall yaltiroq (moʻrt sinish) ga oʻzgaradi. Sovuq mo'rtlik chegarasi harorat oralig'i (tb. - txr.) yoki bitta harorat t50 bilan belgilanadi, bunda namunaning sinishida tolali komponentning 50% kuzatiladi yoki zarba kuchining qiymati yarmiga kamayadi.
Materialning ma'lum bir haroratda ishlashga yaroqliligi ish harorati va sovuq mo'rtlikning o'tish harorati o'rtasidagi farq bilan belgilanadigan yopishqoqlikning harorat chegarasi bilan baholanadi va u qanchalik katta bo'lsa, material shunchalik ishonchli bo'ladi.
Charchoq testi
Charchoq - takroriy o'zgaruvchan stresslar ta'sirida materialning shikastlanishining bosqichma-bosqich to'planishi, bu esa yoriqlar paydo bo'lishiga va yo'q bo'lishiga olib keladi. Metall charchoq uning alohida hajmlarida (metall bo'lmagan va gaz qo'shimchalari, strukturaviy nuqsonlar to'plangan joylarda) stressning kontsentratsiyasidan kelib chiqadi. Metallning charchoqqa qarshi turish qobiliyatiga chidamlilik deyiladi.
Charchoq sinovlari bir yoki ikkala uchida o'rnatilgan aylanuvchi namunani qayta-qayta o'zgaruvchan egish uchun mashinalarda yoki kuchlanish-siqishni yoki takroriy o'zgaruvchan buralishni sinash uchun mashinalarda amalga oshiriladi. Sinovlar natijasida materialning charchoqqa chidamliligini tavsiflovchi chidamlilik chegarasi aniqlanadi.
Charchoq chegarasi - bu yuklanishning asosiy sonidan keyin charchoqning buzilishi sodir bo'lmaydigan maksimal stress.
Chidamlilik chegarasi s R bilan belgilanadi, bu erda R - tsiklning assimetriya koeffitsienti.
Chidamlilik chegarasini aniqlash uchun kamida o'nta namuna sinovdan o'tkaziladi. Har bir namuna faqat bitta nosozlik kuchlanishida yoki asosiy tsikllar sonida sinovdan o'tkaziladi. Davrlarning asosiy soni kamida 107 yuk (po'lat uchun) va 108 (rangli metallar uchun) bo'lishi kerak.
Struktura mustahkamligining muhim xarakteristikasi tsiklik yuklanishda omon qolishdir, bu qismning birinchi makroskopik charchoq yoriqlari boshlangan paytdan boshlab 0,5 ... 1 mm o'lchamdagi yakuniy vayron bo'lgunga qadar ishlash davomiyligi deb tushuniladi. Omon qolish mahsulotning ishlash ishonchliligi uchun alohida ahamiyatga ega bo'lib, ularning muammosiz ishlashi charchoq yoriqlarini erta aniqlash va keyingi rivojlanishining oldini olish orqali ta'minlanadi.
Metallni cho'zish sinovi namunaning cho'zilishi (Dl) qo'llaniladigan yukga (P) bog'liqligini chizib, namunani cho'zishdan iborat bo'lib, so'ngra ushbu diagrammani shartli kuchlanish diagrammasiga (s - e) qayta tiklashdan iborat.
Sinov sinovlari bir xil GOST bo'yicha amalga oshiriladi va sinovlar o'tkaziladigan namunalar aniqlanadi.
Yuqorida aytib o'tilganidek, sinov paytida metallning kuchlanish diagrammasi tuziladi. U bir nechta xarakterli sohalarga ega:
- OA kesimi - yuk P va cho'zilish ∆l o'rtasidagi proporsionallik kesimi. Bu Guk qonuni saqlanib qolgan hududdir. Bu mutanosiblik Robert Guk tomonidan 1670 yilda kashf etilgan va keyinchalik Guk qonuni deb nom olgan.
- OB kesimi elastik deformatsiyaning kesimidir. Ya'ni, agar namunaga Ru dan oshmaydigan yuk qo'llanilsa va keyin tushirilsa, tushirish paytida namunaning deformatsiyasi xuddi shu qonunga muvofiq kamayadi, unga ko'ra yuklash paytida ular ko'paygan.
B nuqtadan yuqorida kuchlanish diagrammasi to'g'ri chiziqdan chetga chiqadi - deformatsiya yukdan tezroq o'sishni boshlaydi va diagramma egri chiziqli ko'rinishga ega bo'ladi. Rt (C nuqtasi) ga mos keladigan yukda diagramma gorizontal qismga o'tadi. Ushbu bosqichda namuna yukning deyarli o'sishisiz sezilarli doimiy cho'zilishni oladi. Stress-deformatsiya diagrammasida bunday bo'limning shakllanishi materialning doimiy yuk ostida deformatsiyalanish xususiyati bilan izohlanadi. Bu xususiyat materialning suyuqligi deb ataladi va kuchlanish-deformatsiya diagrammasining abscissa o'qiga parallel bo'lgan kesimi hosil maydoni deb ataladi. 
Ba'zan hosil platosi tabiatda to'lqinli bo'ladi. Bu ko'pincha plastik materiallarning cho'zilishiga taalluqlidir va birinchi navbatda uchastkaning mahalliy noziklashuvi hosil bo'lishi bilan izohlanadi, so'ngra bu yupqalash materialning qo'shni hajmiga tarqaladi va bu jarayon tarqalguncha rivojlanadi. bunday to'lqin, hosil maydoniga mos keladigan umumiy bir xil cho'zilish sodir bo'ladi. Chiqish tishi mavjud bo'lganda, materialning mexanik xususiyatlarini aniqlashda, yuqori va pastki rentabellik chegaralari tushunchalari kiritiladi.
Hosildorlik platosi paydo bo'lgandan so'ng, material yana cho'zishga qarshi turish qobiliyatiga ega bo'ladi va diagramma ko'tariladi. D nuqtasida kuch Pmax maksimal qiymatiga etadi. Pmax kuchiga erishilganda, namunada o'tkir mahalliy torayish paydo bo'ladi - bo'yin. Bo'yinning ko'ndalang kesimi maydonining pasayishi yukning pasayishiga olib keladi va diagrammaning K nuqtasiga to'g'ri keladigan vaqtda namuna yorilib ketadi.
Namunani cho'zish uchun qo'llaniladigan yuk ushbu namunaning geometriyasiga bog'liq. Ko'ndalang kesim maydoni qanchalik katta bo'lsa, namunani cho'zish uchun zarur bo'lgan yuk shunchalik yuqori bo'ladi. Shu sababli, olingan mashina diagrammasi materialning mexanik xususiyatlarini sifatli baholashni ta'minlamaydi. Namuna geometriyasining ta'sirini bartaraf etish uchun mashina diagrammasi s - e koordinatalarida P ordinatasini namunaning A0 asl kesma maydoniga va abscissa ∆l ni lo ga bo'lish orqali qayta tiklanadi. Shu tarzda qayta tuzilgan diagramma shartli kuchlanish diagrammasi deb ataladi. Ushbu yangi diagrammadan allaqachon materialning mexanik xususiyatlari aniqlanadi.
Quyidagi mexanik xususiyatlar aniqlanadi:
Proportsionallik chegarasi spz- Guk qonunining haqiqiyligi buzilgan eng katta stress s = Ee, bu erda E - uzunlamasına elastiklik moduli yoki birinchi turdagi elastiklik moduli. Bunda E =s/e = tana, ya'ni E moduli diagrammaning to'g'ri chiziqli qismining abscissa o'qiga moyillik burchagi tangensidir. 
Elastik chegara s- muayyan belgilangan qiymatdagi qoldiq deformatsiyalar paydo bo'lishiga mos keladigan shartli kuchlanish (0,05; 0,001; 0,003; 0,005%); qoldiq deformatsiyaga tolerantlik syu da indeksda ko'rsatilgan 
Hosildorlik kuchi st- kuchlanish yukining sezilarli o'sishisiz deformatsiyaning kuchayishi sodir bo'ladigan stress
Shuningdek, ajralib turadi isbot kuchi- bu qoldiq deformatsiya ma'lum bir qiymatga yetadigan shartli kuchlanish (odatda namunaning ish uzunligining 0,2% i; keyin shartli oqish kuchi s0,2 deb belgilanadi). s0,2 qiymati, qoida tariqasida, diagrammada plato yoki oqma tishga ega bo'lmagan materiallar uchun aniqlanadi.
Metallar yuqori egiluvchanlik, issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi. Ular xarakterli metall yorqinlikka ega.
D.I davriy sistemasining 80 ga yaqin elementi metallarning xossalariga ega. Mendeleev. Metalllar uchun, shuningdek, metall qotishmalari, ayniqsa konstruktiv qotishmalar uchun mexanik xususiyatlar katta ahamiyatga ega, ularning asosiylari mustahkamlik, egiluvchanlik, qattiqlik va zarba kuchidir.
Tashqi yuk ta'sirida qattiq jismda stress va deformatsiya paydo bo'ladi. namunaning asl tasavvurlar maydoni bilan bog'liq.
Deformatsiya - bu tashqi kuchlar ta'sirida yoki fazali o'zgarishlar, qisqarish va boshqalar paytida tanada sodir bo'ladigan jismoniy jarayonlar natijasida qattiq jismning shakli va hajmining o'zgarishi. Deformatsiya bo'lishi mumkin elastik(yukni olib tashlangandan keyin yo'qoladi) va plastik(yukni olib tashlangandan keyin qoladi). Doimiy ortib borayotgan yuk bilan elastik deformatsiya, qoida tariqasida, plastmassaga aylanadi va keyin namuna qulab tushadi.
Yukni qo'llash usuliga qarab, metallar, qotishmalar va boshqa materiallarning mexanik xususiyatlarini sinash usullari statik, dinamik va o'zgaruvchan bo'linadi.
Kuch - statik, dinamik yoki o'zgaruvchan yuklar ostida metallarning deformatsiyaga yoki yo'q qilishga qarshi turish qobiliyati. Statik yuklar ostida metallarning mustahkamligi kuchlanish, siqish, egilish va buralishda sinovdan o'tkaziladi. Chiziqni sinovdan o'tkazish majburiydir. Dinamik yuklar ostida mustahkamlik o'ziga xos zarba kuchi bilan va o'zgaruvchan yuklarda - charchoq kuchi bilan baholanadi.
Kuchlilik, elastiklik va egiluvchanlikni aniqlash uchun yumaloq yoki tekis namunalar ko'rinishidagi metallar statik kuchlanish uchun sinovdan o'tkaziladi. Sinovlar cho'zilgan sinov mashinalarida amalga oshiriladi. Sinovlar natijasida valentlik diagrammasi olinadi (3.1-rasm). . Ushbu diagrammaning abscissa o'qi kuchlanish qiymatlarini, ordinata o'qi esa namunaga qo'llaniladigan kuchlanish qiymatlarini ko'rsatadi.
Grafik shuni ko'rsatadiki, qo'llaniladigan kuchlanish qanchalik kichik bo'lmasin, deformatsiyani keltirib chiqaradi va dastlabki deformatsiyalar doimo elastik bo'lib, ularning kattaligi bevosita kuchlanishga bog'liq. Diagrammada ko'rsatilgan egri chiziqda (3.1-rasm) elastik deformatsiya chiziq bilan tavsiflanadi. O.A va uning davomi.
Guruch. 3.1. Kuchlanish egri chizig'i
Nuqtadan yuqori A stress va kuchlanish o'rtasidagi mutanosiblik buziladi. Stress nafaqat elastik, balki qoldiq, plastik deformatsiyani ham keltirib chiqaradi. Uning qiymati chiziqli chiziqdan qattiq egri chiziqgacha bo'lgan gorizontal segmentga teng.
Tashqi kuch ta'sirida elastik deformatsiya paytida kristall panjaradagi atomlar orasidagi masofa o'zgaradi. Yukni olib tashlash atomlararo masofaning o'zgarishiga sabab bo'lgan sababni yo'q qiladi, atomlar asl joylariga qaytadi va deformatsiya yo'qoladi.
Plastik deformatsiya butunlay boshqacha, ancha murakkab jarayondir. Plastik deformatsiya jarayonida kristallning bir qismi boshqasiga nisbatan harakatlanadi. Agar yuk olib tashlansa, kristallning joy almashgan qismi asl joyiga qaytmaydi; deformatsiya davom etadi. Ushbu siljishlar mikrostruktura tekshiruvi orqali aniqlanadi. Bundan tashqari, plastik deformatsiya donalar ichidagi mozaik bloklarni maydalash bilan birga keladi va sezilarli darajada deformatsiyada donalarning shakli va ularning kosmosdagi joylashuvida sezilarli o'zgarish kuzatiladi va donalar o'rtasida bo'shliqlar (poralar) paydo bo'ladi. (ba'zan donalarning ichida).
Ko'rsatilgan qaramlik OAV(3.1-rasmga qarang) tashqaridan qo'llaniladigan kuchlanish ( σ ) va undan kelib chiqqan nisbiy deformatsiya ( ε ) metallarning mexanik xossalarini xarakterlaydi.
· to'g'ri chiziqli qiyalik O.A ko'rsatadi metall qattiqligi, yoki tashqi tomondan qo'llaniladigan yukning atomlararo masofalarni qanday o'zgartirishining xarakteristikasi, birinchi taxminiy nuqtai nazardan, atomlararo tortishish kuchlarini tavsiflaydi;
· to'g'ri chiziqning og'ish burchagi tangensi O.A elastik modulga proportsional (E), bu son jihatdan kuchlanishning nisbiy elastik deformatsiyaga bo'lingan qismiga teng:
proportsionallik chegarasi deb ataladigan kuchlanish ( σ pc), plastik deformatsiyaning paydo bo'lish momentiga to'g'ri keladi. Deformatsiyani o'lchash usuli qanchalik aniq bo'lsa, nuqta pastroq bo'ladi A;
· texnik o'lchovlarda xarakteristika deyiladi hosil kuchi (σ 0,2). Bu namuna yoki mahsulot uzunligi yoki boshqa o'lchamining 0,2% ga teng qoldiq deformatsiyaga olib keladigan stress;
maksimal kuchlanish ( σ c) kuchlanish vaqtida erishilgan maksimal kuchlanishga mos keladi va deyiladi vaqtinchalik qarshilik yoki mustahkamlik chegarasi .
Materialning yana bir xarakteristikasi - bu sinishdan oldin sodir bo'ladigan va uzunlikning (yoki kesmaning) nisbiy o'zgarishi sifatida tavsiflangan plastik deformatsiyaning miqdori - nisbiy kengaytma (δ ) yoki nisbatan torayishi (ψ ), ular metallning plastikligini tavsiflaydi. Egri chiziq ostidagi maydon OAV metallni yo'q qilish uchun sarflanishi kerak bo'lgan ishlarga mutanosib. Turli yo'llar bilan (asosan kesilgan namunani urish orqali) aniqlangan bu ko'rsatkich xarakterlanadi yopishqoqlik metall
Namuna nosozlik nuqtasiga cho'zilganda, qo'llaniladigan kuch va namunaning cho'zilishi o'rtasidagi munosabatlar grafik tarzda qayd etiladi (3.2-rasm), natijada deformatsiya diagrammalari deb ataladi.
Guruch. 3.2. "Kuch (kuch) - cho'zilish" diagrammasi
Qotishma yuklanganda namunaning deformatsiyasi avval makroelastik bo'ladi, so'ngra asta-sekin va turli xil donalarda teng bo'lmagan yuklar ostida dislokatsiya mexanizmi orqali siljish orqali yuzaga keladigan plastmassaga aylanadi. Deformatsiya natijasida dislokatsiyalarning to'planishi metallning mustahkamlanishiga olib keladi, lekin ularning zichligi sezilarli bo'lganda, ayniqsa alohida joylarda, vayron qilish markazlari paydo bo'ladi, natijada namunaning butunlay yo'q qilinishiga olib keladi.
Chiziqni sinash paytida mustahkamlik quyidagi xususiyatlar bilan baholanadi:
1) kuchlanish kuchi;
2) mutanosiblik chegarasi;
3) oqish kuchi;
4) elastik chegara;
5) elastik modul;
6) oqish kuchi;
7) nisbiy cho'zilish;
8) nisbiy bir xil cho'zilish;
9) yorilishdan keyin nisbatan torayishi.
Mustahkamlik chegarasi (tortishish kuchi yoki valentlik kuchi) s ichida, eng katta yukga mos keladigan kuchlanishdir R V namunani yo'q qilishdan oldin:
s in = P in /F 0,
Bu xususiyat metallar uchun majburiydir.
Proportsionallik chegarasi (σ kompyuter) - bu shartli kuchlanish R pc, bunda deformatsiya va yuk o'rtasidagi ko'prikning proportsional bog'liqligidan og'ish boshlanadi. U quyidagilarga teng:
s pc = P pc /F 0.
Qiymatlar σ pc kgf/mm 2 yoki MPa da o'lchanadi .
Hosildorlik kuchi (σ t) kuchlanish ( R T) unda namuna yukning sezilarli o'sishisiz deformatsiyalanadi (oqadi). Formula bo'yicha hisoblangan:
σ t = R T / F 0 .
Elastik chegara (σ 0,05) - qoldiq cho'zilish namunaning ishchi qismining kesimi uzunligining 0,05% ga yetadigan kuchlanish, deformatsiya o'lchagich asosiga teng. Elastik chegara σ 0,05 quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
σ 0,05 = P 0,05 /F 0 .
Elastik modul (E) – elastik deformatsiya chegaralaridagi kuchlanish o'sishining cho'zilishning mos keladigan o'sishiga nisbati. U quyidagilarga teng:
E = Pl 0 /l o'rtacha F 0 ,
Qayerda ∆R- yukni oshirish; l 0– namunaning dastlabki taxminiy uzunligi; uylanaman– cho‘zilishning o‘rtacha o‘sishi; F 0 – boshlang'ich kesma maydoni.
Hosildorlik kuchi
(shartli)
– qoldiq cho‘zilish uning ishchi qismidagi namuna kesmasi uzunligining 0,2% ga yetadigan kuchlanish, uning cho‘zilishi belgilangan xarakteristikani aniqlashda hisobga olinadi.
Formula bo'yicha hisoblangan:
σ 0,2 = P 0,2 /F 0 .
Shartli oqish quvvati faqat valentlik diagrammasida hosildorlik platosi bo'lmasa aniqlanadi.
Nisbiy kengaytma (ajralishdan keyin) - yo'q qilinganidan keyin namunaning hisoblangan uzunligidagi o'sish nisbatiga teng bo'lgan materiallarning plastika xususiyatlaridan biri ( l uchun) dastlabki samarali uzunlikka ( l 0) foizlarda:
Nisbiy bir xil cho'zilish (d r)- singandan keyin namunaning ishchi qismidagi kesma uzunligining o'sishining sinovdan oldingi uzunlikka nisbati, foizda ifodalangan.
Yirtilgandan keyin nisbiy torayish (ψ ), nisbiy cho'zilish kabi, materialning plastikligining o'ziga xos xususiyati. Farq nisbati sifatida aniqlanadi F 0 va minimal ( F ga) vayron qilingandan so'ng namunaning tasavvurlar maydoni dastlabki tasavvurlar maydoniga ( F 0), foiz sifatida ifodalangan:
Elastiklik – deformatsiyaga olib keladigan tashqi kuchlar olib tashlanganidan keyin metallarning avvalgi shaklini tiklash xususiyati. Elastiklik plastiklikning qarama-qarshi xususiyatidir.
Ko'pincha kuchni aniqlash uchun oddiy, buzilmaydigan, soddalashtirilgan usul qo'llaniladi - qattiqlikni o'lchash.
ostida qattiqlik material unga begona jismning kirib borishiga qarshilik sifatida tushuniladi, ya'ni aslida qattiqlik deformatsiyaga qarshilikni ham tavsiflaydi. Qattiqlikni aniqlashning ko'plab usullari mavjud. Eng keng tarqalgani Brinell usuli (3.3-rasm, a), sinov tanasi kuchga duchor bo'lganda R diametri bo'lgan to'p D. Brinell qattiqlik raqami (HH) yuk ( R), bosmaning sferik yuzasi maydoniga bo'linadi (diametri d).
Guruch. 3.3. Qattiqlik sinovi:
a - Brinellga ko'ra; b - Rokvellga ko'ra; c - Vickersga ko'ra
Qattiqlikni o'lchashda Vickers usuli (3.3-rasm, b) olmos piramidasi ichkariga bosiladi. Chop etishning diagonalini o'lchash orqali ( d), materialning qattiqligini (HV) baholang.
Qattiqlikni o'lchashda Rokvell usuli (3.3-rasm, v) indenter olmos konus (ba'zan kichik po'lat to'p). Qattiqlik soni chuqurlik chuqurligining o'zaro nisbati ( h). Uch shkala mavjud: A, B, C (3.1-jadval).
|
|
Yumshoq materiallar uchun Brinell va Rockwell B shkalasi usullari, qattiq materiallar uchun Rokvell C shkalasi usuli va yupqa qatlamlar uchun Rokvell A shkalasi va Vikers usuli qo'llaniladi. Qattiqlikni o'lchash uchun tavsiflangan usullar qotishmaning o'rtacha qattiqligini tavsiflaydi. Qotishmaning alohida tarkibiy qismlarining qattiqligini aniqlash uchun deformatsiyani keskin lokalizatsiya qilish, juda kichik yuk ostida 100 - 400 marta kattalashtirishda yupqa qismda topilgan olmos piramidasini ma'lum bir joyga bosish kerak. (1 dan 100 gf gacha), so'ngra mikroskop ostida chuqurchaning diagonalini o'lchash. Olingan xususiyat ( N) deyiladi mikroqattiqlik , va ma'lum bir strukturaviy komponentning qattiqligini tavsiflaydi.
3.1-jadval Rokvell usuli yordamida qattiqlikni o'lchashda sinov shartlari
|
Sinov shartlari |
Belgilash t mustahkamlik |
|
|
R= 150 kgf |
||
|
Olmos konus va yuk bilan sinovdan o'tkazilganda R= 60 kgf |
||
|
Chelik to'pni bosganda va yuklashda R= 100 kgf |
NV qiymati kgf / mm 2 (bu holda, birliklar ko'pincha ko'rsatilmaydi) yoki SIda - MPa (1 kgf / mm 2 = 10 MPa) da o'lchanadi.
Yopishqoqlik – metallarning zarba yuklariga qarshilik ko'rsatish qobiliyati. Yopishqoqlik mo'rtlikning qarama-qarshi xususiyatidir. Ishlash jarayonida ko'plab qismlar nafaqat statik yuklarni boshdan kechiradi, balki zarba (dinamik) yuklarga ham ta'sir qiladi. Misol uchun, bunday yuklarni temir yo'l bo'g'inlarida lokomotivlar va vagonlarning g'ildiraklari boshdan kechiradi.
Dinamik sinovlarning asosiy turi - bukish sharoitida tishli namunalarni zarba yuklash. Dinamik zarba yuklash sarkaçli zarba drayverlarida (3.4-rasm), shuningdek, tushgan yuk bilan amalga oshiriladi. Bunday holda, namunani deformatsiyalash va yo'q qilish uchun sarflangan ish aniqlanadi.
Odatda, bu testlarda namunani deformatsiyalash va yo'q qilish uchun sarflangan maxsus ish aniqlanadi. U quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
KS =K/ S 0 ,
Qayerda KS- maxsus ish; TO– namunani deformatsiyalash va yo‘q qilishning umumiy ishi, J; S 0– kesilgan joydagi namunaning ko‘ndalang kesimi, m 2 yoki sm 2.
Guruch. 3.4. Sarkaç ta'sirini tekshirgich yordamida zarba sinovi
Barcha turdagi namunalarning kengligi sinovdan oldin o'lchanadi. U va V shaklidagi chuqurchaga ega bo'lgan namunalarning balandligi sinovdan oldin o'lchanadi va sinovdan keyin T shaklidagi tirqish bilan o'lchanadi. Shunga ko'ra, sinish deformatsiyasining o'ziga xos ishi KCU, KCV va KST bilan belgilanadi.
Mo'rtlik past haroratdagi metallar deyiladi sovuq mo'rtlik . Ta'sir kuchining qiymati xona haroratiga qaraganda ancha past.
Materiallarning mexanik xususiyatlarining yana bir xususiyati charchoq kuchi. Ba'zi qismlar (vallar, birlashtiruvchi rodlar, buloqlar, buloqlar, relslar va boshqalar) ish paytida kattaligi yoki bir vaqtning o'zida kattaligi va yo'nalishi (belgisi) o'zgarib turadigan yuklarni boshdan kechiradi. Bunday o'zgaruvchan (vibratsiyali) yuklarning ta'siri ostida metall charchaganga o'xshaydi, uning kuchi pasayadi va qism qulab tushadi. Bu hodisa deyiladi charchoq metall, va natijada yoriqlar charchoqdir. Bunday tafsilotlar uchun siz bilishingiz kerak chidamlilik chegarasi, bular. ma'lum miqdordagi yuk o'zgarishlari (tsikllari) uchun metall buzilmasdan bardosh bera oladigan maksimal kuchlanishning kattaligi ( N).
Aşınmaya qarshilik - ishqalanish jarayonlari tufayli metallarning aşınmaya chidamliligi. Bu, masalan, kontaktli materiallar uchun va, xususan, elektrlashtirilgan transportning oqim kollektorining kontaktli simi va oqim yig'uvchi elementlari uchun muhim xususiyatdir. Aşınma ishqalanish yuzasidan alohida zarrachalarning ajralishidan iborat bo'lib, qismning geometrik o'lchamlari yoki massasining o'zgarishi bilan aniqlanadi.
Charchoqqa chidamlilik va aşınma qarshiligi konstruksiyalardagi qismlarning chidamliligi haqida to'liq tasavvur beradi va qattiqlik bu qismlarning ishonchliligini tavsiflaydi.
