Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Диаграмма растяжения пластичных материалов




 

В процессе испытания на растяжение диаграммный аппарат вычерчивает график Рl), который называется машинной (или первичной) диаграммой растяжения (рис. 2).

Параметры машинной диаграммы су­щественно зависят от размеров испытуемого об­разца: его длины и площади поперечного сечения.

Чтобы диаграмма харак­теризовала свойства мате­риала, а не конкретного образца ее перестраивают, переходя к относительным величи­нам и по формулам

, ,

где F0 – начальная площадь поперечного сечения образца в пределах базы l0.

Диаграмма растяжения пластичной (малоуглеродистой стали) показана на рис. 3. Такого типа диаграмма является ус­ловной диаграммой напряжений или ус­ловной диаграммой растяжения. Условность ее заключается в том, что деформации и напряжения получены путем деления на постоян­ные величины l0 и F0, хотя в процессе растяжения эти величины изменяются.

На диаграмме можно отметить несколько характерных то­чек и участков.

Участок О-А соответствует линейной зависимости между и . Здесь справедлив закон Гука

.

Коэффициент пропорциональности Е называют модулем упругости (модулем Юнга, модулем упругости I-го рода), причем

.

Следовательно, модуль упругости численно равен тангенсу угла на­клона к горизонтали участка О-А диаграммы напряжений.

Предельное напряжение σпц , до которого выполняется за­кон Гука, называется пределом пропорциональности

.

 
 

 


Рис. 3. Диаграмма напряжений σ(ε) при растяжении образца

из малоуглеродистой стали

 

На участке О-В деформации упругие (хотя от точки А до В диа­грамма криволинейна), т.е. при разгрузке образец восстанавливает свою первоначальную форму и размеры. Точке В соответствует напряжение , называемое пределом упругости. Это максимальное напряжение, при котором в материале не обнаруживаются остаточные деформации.

Для большинства конструкционных материалов σпц и σупр близки и их считают практически совпадающими.

В точке С начинается процесс деформации образца без роста напряжений, т.е. образец удлиняется при практически постоянной силе. Это явление называется текучестью материала, условное напряжение σТ, при котором оно происходит, – пределом текучести,

,

а участок С-D – площадкой текучести или зоной общей текучести.

В зоне текучести поверхность полирован­ного образца покрывается линиями (рис. 4а), наклоненными к его оси примерно под углом 45º (линии Людерса-Чернова). Появление этих линий связано со скольжением материала по плоскостям, на которых действуют максимальные касательные напряжения.

 

 
 

 

 


а) б)

Рис. 4. Линии Людерса-Чернова на образце (а), образец после разрыва (б)

 

Участок D-L называется участком упрочнения. Растяжение образцов на этом участке сопровождается увеличением силы Р.

Ордината точки L соответствует наибольшему условному напряжению, которое возникает в образце до его раз­рушения. Это напряжение называется временным сопротивлением σв и опре­деляется по формуле

.

На участке L-K деформация образца сопровождается падением нагрузки, что происходит из-за появления в наиболее слабом месте образца локального сужения – шейки, её сечение быстро уменьшается и образец разрушается (точка K, рис. 3).

Отметим тот факт, что до появления шейки деформация образца на базе l0 однородна и площадь его поперечного сечения F мало от­личается от своей начальной величины F0 , поэтому на этом этапе ис­пытания величина близка к истинным напряжениям в образце. Но при появлении шейки истинное напряжение по сечению шейки воз­растает, несмотря на уменьшающуюся силу Р.

Различие между истинным и условным напряжением имеется не только после достижения временного сопротивления, но и на любой стадии испытания, так как при растяжении образца площадь его поперечного сечения уменьшается. Однако до нагрузки, соответствующей временному сопротивлению, это различие мало и его обычно не учитывают.

В про­цессе деформации образца σист всегда возрастают, их график по­казан на рис. 2 пунктиром.

Истинное сопротивление разрыву определяется по формуле

,

где Fk – площадь поперечного сечения шейки образца после разрыва.

После разрыва образца его части освобождают из захватов машины, соединяют по месту разрыва и замеряют lк , dк (рис. 4б), где lк – длина расчётной части образца после разрыва; dк – диаметр шейки образца по месту разрыва.

По этим данным определяют характеристики пластичности:

Относительное остаточное удлинение

,

где lk – длина расчетной части образца после разрыва (рис. 4б);

Относительное остаточное сужение

,

где Fk – площадь поперечного сечения шейки, .

Таким образом, при испытании на растяжение пластичного ма­териала можно получить, характеристики упругости σпц , σу ; характеристики прочности σт , σв ; характеристики пластичности δ, ψ.

Из рассмотренных характеристик к основным относятся: σт ; σв ; δ ; ψ .

Располагая полученными при испытаниях механическими ха­рактеристиками σт ; σв ; δ ; ψ , можно ориентировочно определить марку материала об­разца. Для этого полученные механические характеристики сравни­вают с приведенными в ГОСТе. При этом наиболее важными или оп­ределяющими являются σв ; δ.

 


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1742. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.025 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7