_Испытания металлов_

1.

Презентация по материаловедению на
тему: «Испытание металлов»
Дисциплина: Материаловедение

2. Содержание:

1.
2.
3.
4.
5.
Методы испытания
Испытание на растяжение
Испытание на твердость
Испытание на ударную вязкость
Испытания металлов на усталость

3. Механические испытания

Классифицируются по характеру приложения нагрузок
во времени на:
статические;
динамические;
усталостные или
повторно-переменные.

4. Статические испытания

осуществляются путем
плавного возрастающего нагружения стандартного
образца вплоть до его полного разрушения.
При этом в любой момент можно определить с
достаточной
точностью
значения
усилия,
приложенного к образцу с помощью преобразователя
силы, а также измерить деформацию при помощи
преобразователя перемещения или деформации.

5. Статические испытания

По способу приложения нагрузок различают
следующие статические испытания на:
растяжение;
сжатие;
изгиб;
кручение;
сдвиг или срез;
ползучесть.
твердость

6. Динамические испытания

испытание
на ударный
изгиб.
ударное
испытание
надрезанных образцов на
маятниковых
копрах,
главным
образом
на
изгиб и др.

7. Динамические испытания

Другое назначение динамических испытаний —
определение механических. свойств металлов и
сплавов при повышенной скорости деформирования.
Это часто - необходимо для материала конструкций,
испытывающихся в
эксплуатации нагружения с большой скоростью.

8. Усталостные или повторно-переменные испытания

Повторно- переменной приложении
нагрузки
Изгиб при вращении и др.

9. Испытание металлов на прочность.

Прочностью называется способность металла не поддаваться
разрушению под действием внешних нагрузок. Ценность
металла как машиностроительного материала наряду с
другими свойствами определяется прочностью.
Величина прочности указывает, какая сила необходима, чтобы
преодолеть внутреннюю связь между молекулами.

10. Испытание на растяжение

Для
испытания
на
растяжение
применяют
цилиндрические или плоские
образцы определенной формы
и размеров по стандарту.
Испытание
образцов
на
растяжение проводится на
разрывных
машинах
с
механическим
или
гидравлическим
приводом.
Эти
машины
снабжены
специальным
приспособлением, на котором
при испытании (растяжении)
автоматически записывается
диаграмма растяжения (рис.
1).
Рис. 1. Диаграмма растяжения

11.

При испытании на растяжение определяют следующие
характеристики механических свойств: пределы
упругости σуп, текучести σт, прочности σВ, истинного
сопротивления
разрыву
SK,
относительное
удлинение δ и относительное сужение ψ.
Пределом упругости σуп называется напряжение, при
котором остаточное удлинение достигает 0,05 % от
расчетной величины образца и определяется по
формуле:
Ϭ уп – Р00,5/ F0 кг/мм2
Р -
, где :
нагрузка
F0 - Площадь поперечного сечения образца

12.

Текучесть, свойство тел пластически или вязко деформироваться под
действием напряжений; характеризуется величиной, обратной вязкости.
определяют по формуле:
где l0 — длина образца до испытания, мм;
l1 — длина образца после разрыва, мм.
У пластических металлов и сплавов относительное удлинение
сравнительно большое (достигает 20%), у хрупких относительное
удлинение приближается к нулю.
Предел прочности образца при сжатии R с , кгс/см 2 , рассчитывают по
формуле;
где Р — разрушающая нагрузка при сжатии, кгс;
a ср — среднеарифметическое наименьшего габаритного поперечного
размера, подсчитанное по размерам подшлифованных граней, см;
Ь ср — то же, наибольшего габаритного поперечного размера, см;
h — высота образца, см.
Предел прочности породы и коэффициент вариации рассчитывают по
результатам испытания всех образцов данной пробы по обычным
формулам математической статистики.

13.

Сопротивление разрыву — это усилие, требуемое для
разрыва полоски материала. До определенного
предела материал демонстрирует упругие и
эластичные свойства.
Определяется по формуле;
F=Ex
где ;
F— разрушающее, усилие,
Е - константа,
х — удлинение.

14. Определение ударной вязкости

Очень часто детали в процессе работы испытывают
действие не только плавно возрастающих нагрузок, но
одновременно
подвергаются
и
ударным
(динамическим) нагрузкам. Поэтому необходимо знать,
насколько хорошо сопротивляется металл действию на
него этих нагрузок.
Метод
основан
на
разрушении
образца
с
концентратором
посередине
одним
ударом
маятникового копра. Концы образца располагают на
опорах.
В результате испытания определяют полную работу,
затраченную при ударе (работу удара), и ударную
вязкость.

15.

Испытание на удар проводится на специальном
приборе, называемом маятниковым копром, изломом
надрезанного образца, свободно установленного на две
опоры копра (рис. 5 и 6), падающим с определенной
высоты массивным маятником.
Под ударной вязкостью следует понимать работу удара,
отнесенную к начальной площади поперечного сечения
образца в месте концентратора.

16.

Рис. 6. Схема положения
образца при испытании на
ударную вязкость.
Рис. 5. Расположение образца на
опорах.

17.

Ударную вязкость вычисляют по формуле:
Дж/см, (кгс ∙м/см)
Ан
αн= , кг/мм2