1. Атомно-кристаллическое строение металлов Цель лекции: получить знания о металлических типах связи
жүктеу/скачать 2,91 Mb.
|
| По методу Виккерсу. Метод (ГОСТ 2999—75 (СТСЭВ470—77)) заключается во вдавливании алмазного наконечника, имеющего форму правильной четырехгранной пирамиды, в образец (изделие) под действием нагрузки F (Р) и измерении диагонали отпечатка d, оставшегося после снятия нагрузки.
Нагрузка F (Р) может меняться от 9,8 (1) до 980 Н (100 кгс). Твердость по Виккерсу HV = 0,189 F/d2 если F выражена в Н, и HV = 1,854 F/d2, если F выражена в кгс. Метод используют для определения твердости деталей малой толщины и тонких поверхностных слоев, имеющих высокую твердость. Чем тоньше материал, тем меньше должна быть нагрузка. Число твердости по Виккерсу (HV) определяют по специальным таблицам по измеренной величине d (диагонали отпечатка в миллиметрах). Микротвердость ГОСТ 9450—75. Определение микротвердости (твердости в микроскопически малых объемах) необходимо для тонких покрытий, отдельных структурных составляющих сплавов, а также при измерении твердости мелких деталей. Прибор для определения микротвердости состоит из механизма для вдавливания алмазной пирамиды под небольшой нагрузкой и металлографического микроскопа. В испытываемую поверхность вдавливают алмазную пирамиду под нагрузкой 0,05—5 Н. Твердость Н определяют по той же формуле, что и твердость по ]Виккерсу: H= 0,189 F/d2, если F выражена в Н. Прочность, т. е. способность материала сопротивляться разрушению под действием нагрузок, оценивается пределом прочности и пределом текучести. Важным показателем прочности материала является также удельная прочность — отношение предела прочности материала к его плотности. Предел прочности σв (временное сопротивление) — это условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца: σв = Pmax / F0 кгс/мм2, где Pmax — наибольшая нагрузка, кгс; F0 — начальная площадь поперечного сечения рабочей части образца, мм2. Предел текучести σт — это наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения нагрузки: σт = Pт / F0 кгс/мм2 где Pт — нагрузка, при которой наблюдается площадка текучести, кгс. Площадку текучести имеют в основном только малоуглеродистая сталь и латуни. Другие сплавы площадки текучести не имеют. Для таких материалов определяют условный предел текучести, при котором остаточное удлинение достигает 0,2% от расчетной длины образца:
Если напряжение в металле достигнет величины σт и σ 0,2 то деталь не восстановит форму и размеры после прекращения действия нагрузки. Упругость, т. е. способность материала восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия нагрузок, оценивают пределом упругости. Предел упругости σ0,05 -это условное напряжение, соответствующее нагрузке, при которой остаточная деформация впервые достигает 0,05% от расчетной длины образца ℓ0: σ 0,05 = P0,05 / F0 кгс/мм2 где Р0,05 — нагрузка предела упругости. Пластичность, т. е. способность материала принимать новую форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, характеризуется относительным удлинением и относительным сужением. Относительное удлинение δ — это отношение приращения (ℓк - ℓ0) расчетной длины образца после разрыва к его первоначальной длине ℓ0, выраженное в процентах: δ=(ℓк - ℓ0)/ ℓ0 ∙100% Относительное сужение ψ —это отношение разности начальной и минимальной площадей (F0—FK) поперечного сечения образца после разрыва к начальной площади F0 поперечного сечения, выраженное в процентах: ψ = (F0—FK) / F0 ∙100%. Чем больше значения относительного удлинения и сужения для материала, тем он более пластичен (пластичность — свойство, обратное упругости). У хрупких материалов эти значения близки к нулю. Хрупкость конструкционного материала является отрицательным свойством. Ударная вязкость, т. е. способность материала сопротивляться динамическим нагрузкам, определяется как отношение затраченной на излом образца работы А к площади его поперечного сечения F в месте надреза: an = А / F Для испытания (ГОСТ 9454—60) изготовляют специальные стандартные образцы, имеющие форму квадратных брусочков с надрезом. Испытывают образец на маятниковых копрах. Свободно падающий маятник копра ударяет по образцу со стороны, противоположной надрезу. При этом фиксируется работа А. Определение ударной вязкости особенно важно для некоторых металлов и сплавов, работающих при минусовых температурах и проявляющих склонность к хладноломкости. Чем больше ударная вязкость материала, тем ниже порог хладноломкости, т. е. температура, при которой вязкое разрушение материала переходит в хрупкое, и больше запас вязкости материала. Постепенное накопление повреждений в металле, возникающее при действии циклических нагрузок, приводит к образованию трещин и разрушению. Это явление называется усталостью. Свойство же металлов противостоять усталости называется выносливостью.
жүктеу/скачать 2,91 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|