Технология на металите


Категория на документа: Други


Динамичните свойства са тези, при които приложеното усилие или действащата сила се изменят с голяма скорост, мигновено и ударно. Това са: якост на удар, циклични знакопроменящи се натоварвания. Динамичните натоварвания са много по-опасни и водят до катастрофално разрушаване на материала - аварии и бракуване на материала.

Твърдост на металите
Измерване

Изпитване на твърдост.

Изпитването на твърдост на машиностроителните материали е един от най-разпространените видове механични изпитвания. Провежда се без да се разрушава изделието и е лесен за изпълнение, оборудването не е скъпо. За това този метод се използва най-широко за контролиране на механичните свойства в производствените условия при линеене, заваряване и особено при термична обработка на детайлите. Има няколко метода за определяне твърдостта на материалите.
> Метод на драскането, като измерваната повърхност се драска.
> Динамичен метод - чрез определяне на височината на отскока от пробното тяло.
> Метод на проникването, когато в изпитването на материала прониква по-твърдо тяло. Най-голямо приложение е намерил метода на проникване.При него твърдостта характеризира съпротивлението срещу местно пластично деформиране.
> Метод на Бринел - Твърдостта (НВ) се определя като отношение на натоварващата сила P към площта на отпечатъка S.(HB=P/S(MPa) ).Методът на Бринел е метод за определяне твърдостта на материал. При него малка сфера от закалена стомана, наречена индентори, с диаметър D, се поставя върху изследвания обект. Върху индентори за определено време се прилага натоварваща сила F. За твърдостта на материала се съди по диаметъра на пластичната деформация върху тестовия блок. Методът е предложен за пръв път от шведския инженер Йохан Август Бринел през 1900 г. Това е първият широко използван тест в машиностроенето и металургията. Приложението на метода е ограничено от големия размер на отпечатъка и възможното увреждане на тестовия блок. Освен това методът е неприложим за закалени стомани. За тестовете най-често за индентор се използва стоманена сфера с диаметър 10 mm върху, която се прилага сила с размер 3 000 единици килограм-сила (29 kN). За по-меки материали се използва по-малка сила, а за по-твърди стоманената сфера е заменена със сфера от титаниев карбид. Твърдостта на материала се изчислява по формулата:

където:P - приложената сила (килограм-сила)D - диаметър на идентора (mm)d - диаметър на отпечатъка (mm)

Забележка - Този метод има следния недостатък: Той е приложим само за материали и метали с твърдост НВ<450MPa . Прилага се за цветни сплави и незакалени метали, защото при измерването на по-твърди материали индентора може да се деформира или да се образуват пукнатини.

> Метод на Викерс

Изпитването е по принцип същото, както и при Бринел. От схемата на опитната постановка се вижда, че тук се използва индентор с форма на равностранна четиристенна пирамида. Тя е изработена от диамант и има ъгъл при върха между срещуположните си стени 136°. Ъгълът е така подбран, че да има сходимост
(в определени граници) с резултатите по Бринел. И тук, твърдостта се определя като отношение между силата F и площта S на отпечатъка HV = F / S, и за резултатите се ползват таблици.

> Метод на Роквел

Индентора при този метод е диамантен конус с ъгъл 1200. Предварителния товар

F0 е 100N , а главния товар F1 е 1400N . Дълбочината на проникванено служи като мярка за определяне на твърдостта. Отчитането се извършва пряко от индикаторния часовник на прибора, без каквито и да е пресмятания.

Напрежение и деформация. Изпитване на Опън.

Изпитването на Опън се провежда на професионални изпитателни машини. Използват се пробни тела с цилиндрична форма и размери - начален диаметър do и начална дължина lo. Трябва да се спазва отношението - началната дължина lo към началния диаметър do да бъде равно на 10 или 5, за да бъде признато изпитването като по стандарт. Машината описва индикаторна диаграма. Повечето метали и сплави се разрушават след определена деформация. Характеристика на изпитването на металите на якост при опън -съпротивлението на метала при опън се оценява чрез напреженията, характеризиращи отделните етапи на деформирането. Процесът на изпитване до разрушаване включва 4 етапа:
1 - Еластична деформация.
2 - Прехода на еластична към пластична деформация.
3 - равномерно нарастване на деформацията с деформационно уякчаване.
4 - Загуба на устойчивост на деформационния процес и образуване на локална деформация. Граница на пропорционалност се нарича напрежението Pn/Fo,при което се нарушава пропорционалната връзка между сила и деформация която се изчислява по формула Rп=Pn/Fo.
Якост на опън на пластични и жилави материали.

Якостта на опън на металите се измерва съгласно БДС. С изпитванията на якост се извлича информация за определени механични свойства на материалите, важни за
по-нататъшното им използване при изработването на различни детайли, машини и съоръжения.

Изпитването на опън се отнася към статичните методи, при които натоварващата сила се увеличава плавно до някаква стойност, когато става разрушаването. Пробното тяло (епруветката) има два края за захващане към изпитателната машина и една работна зона, в която трябва да настъпи разрушаването. Тази зона е с начална (изчислителна) дължина Lo, mm, начален диаметър dо, mm, и начална площ на сечението So, mm². На снимката се вижда състоянието на епруветка от нисковъглеродна стомана, преди, по време на изпитването и след приключване на опита.

C

A B

F max

o

оп=FmaxS1 MPa



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Технология на металите 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.