Metode și mijloace pentru determinarea caracteristicilor fizico-mecanice ale otelurilor si a aliajelor - studopediya

Capacitatea de metal pentru a rezista forțelor externe caracterizate de proprietăți mecanice. Prin urmare, atunci când aleg un mate-rial pentru piesele de fabricație trebuie să învețe mai întâi-Tuva proprietățile sale mecanice: rezistenta, elasticitate, flexibilitate, rezistență la impact, duritate și tenacitate. Aceste proprietăți sunt determinate de rezultatele testării mecanice în care metalele-podver gayut forțe exterioare (încărcări). Forțele externe pot fi una la sută iCal, ciclică sau dinamică (variabilă-re-mi). Sarcina este într-un stres solid și tulpina.

Valoarea de stres sarcină pe unitatea de suprafață din proba secțiunii transversale a testului. Deformarea - schimbarea formei și mărimea unui corp solid sub influența forțelor externe. Distinge deformare la tracțiune (compresiune), la încovoiere, forfecare torsiune (Fig.8). De fapt, materialul poate fi supus uneia sau mai multor tipuri de deformare în același timp.

Pentru a determina rezistența, elasticitatea și ductilitate metalele sub formă de eșantioane rotunde sau plate, au fost testate pentru tensiune statică creștere mucegai. Testele efectuate pe o mașină de încercare la tracțiune. Ca rezultat stagiar, tany preparat se întinde diagrama (fig. 9). Abscisa de dia-gram stabilesc valori de deformare, iar axa ordonată - ÎNCĂRCARE ki aplică eșantionului.

Fig. 12. Tipuri de deformare: și - compresiune, b - se întinde de la - torsiune g - forfecare, cale ferată îndoire

Capacitatea materialului Prochnost- de a rezista fracturii sub sarcină măsurată rezistența la tracțiune și limita de curgere. Un indicator important al rezistenței materialului este, de asemenea, o rezistență specifică - raportul dintre rezistența la tracțiune a materialului său plotnos-ti. rezistența la tracțiune Od (rezistența la tracțiune) - o tensiune de tensiune convențională în MPa, ceea ce corespunde NAI-o mai mare sarcină distrugerea prealabilă a eșantionului # 963; n = RMAH / f0), unde Pmax - sarcina maximă, H; F0 - eșantion inițial suprafața secțiunii transversale a piesei de lucru, m 2. adevărurilor Noe rezistenta la rupere Sk - această tensiune relație determinată Pk-set sarcină de rupere în zona secțiunii transversale minimă a eșantionului după rupere Fk (Sk = Pk / Fk) .

Fig. 13. Diagrama de întindere: A - diagrama în coordonate condițional P - P1, b - stres diagrama condițional și diagrama de stres adevărat

Randament stres (fizic) # 963; m - este cel mai mic stres (în MPa), la care proba este deformată, fără o creștere notabilă a sarcinii: # 963; m = fm / F0, unde Pt = - sarcina la care graficul dilatatia-TION observate platou randament, N.

randament de platou au, practic, numai oțel moale și alamă. Alte aliaje au un platou cu randament nu. Pentru astfel de materiale, determinarea limitei de curgere (nominal), în care alungirea pivot-tatochnoe atinge 0,2% din lungimea calculată a eșantionului # 963; 0,2 = P0.2 / F0.

Capacitatea Uprugost- a unui material de a recupera forma sa inițială și dimensiunea după încetarea sarcinii Roop evaluează limita de proporționalitate # 963, PC-ul și limita elastică # 963; y.

Limita de proporționalitate # 963; stres pts- (MPa) peste care rupe proporționalitatea dintre tensiunea furnizată și deformarea specimen # 948; mi = PPTS / F0.

Limita elastică (nominală) # 963 0,05 - un stres convențional în MPa, corespunzătoare sarcinii la care tulpina reziduală Pentru primele-tiile atinge 0,05% din lungimea calculată a eșantionului 10. # 963; = 0,05 R0,05 / F0, unde R0,05 - sarcina limita de elasticitate, N.

Plastichnost- este capacitatea unui material de a face o nouă formă și mărime sub influența forțelor externe, fără a fi distrusă. Se caracterizează prin alungire și raportul de contracție.

Alungire (după fractură) # 948; - raportul dintre increment-scheniya (lk-l0) lungimea gauge a eșantionului după primele elemente pentru a rupe clorhidric lungimea gauge l0, exprimate în procente: # 948; = [(Lc-l0 / l0) este de 100%.

Contracția (după fractură) # 963; - raportul dintre diferența dintre suprafața inițială și minimă (F0-Fk) secțiunea transversală a probelor au fost, după pauză la suprafața secțiunii transversale inițiale a Fg, exprimate în procente: # 963; = [(F0-Fk / F0] 100%.

Cea mai mare valoare a alungirii și contracția-mate Rial, deci este mai plastic. În materiale fragile, aceste valori sunt aproape de zero. Fragilitatea materialului de construcție este un negativ de stat a materiei.

Vascozitatea-Shock este capacitatea unui material de a rezista la sarcini-DIN ică. Este definită ca raportul dintre costul lucrărilor de fier vechi probă W (MJ) la aria secțiunii sale transversale F (în m 2) în loc nadrezaKC = W / F.

Pentru a testa produce probe standard specifice, având o formă pătrată ghidaje brusochkov crestate. Proba de testat la pendulului. Cădere liberă copra pendul lovește proba de pe partea opusă crestătură. În această lucrare fix cheltuit pentru a rupe.

Determinarea rezistenței la întindere deosebit de importante pentru unele de lucru de pescuit metal la temperaturi sub zero și prezintă o pantă-Ness a fragilității rece. Pragul inferior al fragilității rece, adică tempera-deplasare la care fractura ductil materialului devine fragil, iar cea mai mare vâscozitatea materialului rulant, cu atât mai mare duritatea materialului. Rece fragilității-reducere a materialelor de duritate la temperaturi scăzute.

Cyclic vâscozității este capacitatea materialelor de a absorbi Ener-Gia atunci când re-sarcinilor variabile. Materialele cu vâscozitate ridicată ciclo-cal stingă rapid vibrațiile, care sunt adesea sub-cauza deteriorării premature. De exemplu, fonta având vâscozitate ciclu excelent, în unele cazuri (pentru trasee și alte părți ale corpului) este un material mai valoros decât oțelul y-lerodistaya.

Duritatea este capacitatea materialului de a rezista în ea un alt mai solid infiltrat-novenă. Duritate mare ar trebui să aibă o decupare de metal unelte: freze, burghie, freze, precum și piese călite suprafață. Duritate metal definit spo-sobami Brinell, Vickers și Rockwell (Fig. 14).

Brinell metoda pe care o bazează pe faptul că, în suprafața metalică plană este presată sub o bilă de oțel călit de sarcină constantă. Diametrul bilei și valoarea sarcinii este stabilită în funcție de duritatea și grosimea metalului de testare. Brinell duritate tester pentru a determina TS (duritatea mingii). Drive test aproximativ după cum urmează. Pe suprafața specimenului, duritatea este de măsurat, un fișier sau disc abraziv-TPS bordurate marimea schadku de 3-5 cm 2.

Fig. 14. Determinarea metodelor Brinell duritate metalsh (a) și Rockwell (b) și Vickers (c)

Proba a fost plasată pe aparat și ridicarea înainte de contactul cu bile de oțel, care este fixat în unitatea de ax dizolvată-masă. Sarcina este coborâtă și împinge mingea în testul-mea proba. Amprenta este formată pe suprafața metalică. Amprenta durere-ea, metalul mai moale.

Ca o măsură a durității HB preia sarcina în raport cu aria suprafeței indentarea diametru d și adâncimea t, care este format de către talonul forța indentare P diametraD (vezi. Fig. 14a).

Valoarea durității numerică este determinată după cum urmează: se măsoară diametrul lupei optic sigiliu-in (in curs), iar valorile rezultate sunt în tabelul care corespunde numărului de duritate.

Brinell avantaj al metodei constă în simplitatea și acuratețea rezultatelor testului. Metoda nu este adecvată pentru măsurarea Brinell materialelor duritate HB cu> 450, cum ar fi oțelul călit, ca și în măsurarea mingea este citirile deformate și distorsionate.

Pentru testarea materialului solid metoda de Rockwell utilizat. Eșantionul a fost presat con pe diamant, cu un unghi la vârf de 120 „sau o bilă de oțel călit cu un diametru de 1,59 mm. Duritate Rockwell este măsurată în unități arbitrare. Valoarea durității convențională Corespunzător unitate există mișcare axială a vârfului la 0.002 mm. Testul-DYT pe Provo TC instrumentului. valoarea durității este determinată de adâncimea de indentare și P este numărat prin indicatorul cadran montat pe instrument. în toate cazurile, P0 presarcina este egal cu 100 N.

Când metalele testate cu duritate mare este folosit con de diamant și încărcare P total = P0 + P1 = 1500 N. Duritatea numărate pe o scară de la „C“ și notat HRC. Dacă testul este luat bilă din oțel și sarcina totală de 1000 N, duritatea este măsurată pe o scară de la „B“ și este notat cu HRB.

Când testarea este de produse foarte dure sau subțiri folosind con de diamant TION și sarcina totală de 600 N. Duritatea se măsoară pe o scară de la „A“ și notat cu HRA. Exemplu Identificarea Rockwell Duritate: H RC 50-50 duritate scara „C“.

La determinarea metodei Vickers durității presată înainte în materialul vârf folosind o piramidă diamant patrulater cu un unghi la vârf de 136 °. In testele de sarcină se aplică de la 50 la 1000N (valori mai mici de sarcină pentru determinarea produselor subțiri solide și, straturi STI suprafață durificate solide UI taliu). Valoarea durității numerică este determinată după cum urmează: se măsoară lungimea celor două diagonale ale indentare după îndepărtarea sarcinii și prin micro-scopie și aritmetică obținută valoarea lungimii diagonalei medie se regăsește în tabelul care corespunde numărului de duritate. Exemplu Identificarea Duritatea Vickers - HV 500.

Pentru a evalua duritatea metalelor în volume mici, de exemplu, granule de metal sau a componentelor sale structurale utilizate metode pentru determinarea microrezistența. Sfat (cavitație) dispozitiv este co-Bout diamant patrulateră piramidă (cu un unghi la vârf de 136 °, o-Kim aceeași ca și cea a piramidei atunci când este testat în conformitate cu Vickers). Sarcina pe indentor și cantități mici de 0,05-5 h, iar dimensiunea de imprimare de 5-30 microni. Testul este efectuat pe un microscop optic PMT-3 echipat cu mecanismul de încărcare. Microduritate evalua cel mai mare de imprimare-Gon dia.

Oboseala este procesul acumulării progresive de material-tiile vătămați prin tensiuni re-AC, ceea ce duce la fisurare și fracturi. Oboseala metalelor Obus-prinderea concentratori de tensiune la volume individuale în care IME-incluziunile nemetalice, bule de gaz, diferite defecte locale și așa mai departe. D. Este fractură oboseala caracteristică, rezultând astfel distrugerea probei ca urmare a nagruzheniyai repetate constând din două diferite pentru piese medii din exterior th. O piesă cu o fractură plană (Nipped) suprafață Obra-zuetsya datorită suprafețelor de frecare ale fisurilor care rezultă din acțiunea încărcăturilor re variază, pe de altă parte, cu un granulară izlo-OIM apare în momentul distrugerii probei. Testele de oboseala sunt efectuate pe mașini speciale. Cea mai frecventă echipament pentru o curbare ciclică prin rotație a probei, fixat unul sau ambele capete, precum și mașini pentru IC teste efectuate pe Twist tensiune-compresie și re-alternantă. Ca urmare a limitei de testare de anduranță determinată, rezistența la oboseală Caracteristici-rizuyuschy.

proprietatea Vynoslivost- a unui material de a rezista la oboseală. Limita oboseală - tensiunea maximă care poate vyder metal de presă fără a rupe numărul set de cicluri. Între limita rezistența și rezistența la tracțiune, există relație zhennaya aproximativă: # 963; -1 ≈0,43 # 948; o; # 963; -1p ≈0.36 # 948; B, în cazul în care # 963; -1, și # 963; -1p - Limite Corespunzător-venno de rezistență la încovoiere și compresiune tensiune.

Proprietățile tehnologice ale materialelor și operaționale

proprietăți tehnologice. Aceste proprietăți caracterizează capacitatea de metale pentru a fi prelucrate în condiții reci și calde. Aceste DIF - proprietăți tehnologice determină atunci când probele de Koto-secară furnizează o evaluare calitativă a caracterului adecvat al acestor metale sau alte metode de prelucrare. Eșantionul a fost supus procesării probei (fig. 15) este inspectat. O indicație că eșantionul a supraviețuit tanie perioada de probă, este lipsa de fisuri, rupturi, delaminare sau fracturi. Principalele proprietăți tehnologice includ: prelucrabilitatea, sudabilitate, ductilitate și alte proprietăți de turnare.

Prelucrabilitatea rezaniem- una dintre cele mai importante proprietăți tehnologice, deoarece marea majoritate a matrițelor, precum și detalii ansambluri sudate în lei și structuri supuse mecanice obrabot-kyo. Unele metale sunt prelucrate bine pentru a obține o suprafață curată și netedă Coy, altele având o duritate ridicată este rău. metale foarte vâscos, cu duritate scăzută și slab prelucrate: by-înăsprită se obține suprafață, cu bătăuși. Îmbunătățirea podurilor vehiculate, de exemplu, oțelul poate fi tratat termic și scăderea sau creșterea durității sale.

Capacitatea Svarivaemost- de a forma un metal Cps-nenie sudate ale căror proprietăți sunt apropiate de proprietățile metalelor de bază. Ei probă op-redelyayut de probă fierte îndoi sau întinde.

capacitatea de metal Kovkost- prelucrate presiune în rece sau la cald, prefectura fără semne de distrugere. este determinat

Fig. 15. Exemplu de Procesare: A - îndoire la un anumit unghi, - un cot spre laturile paralele, - îndoire pentru a contacta părțile, r în bobinaj, etc. - aplatizare tevi, e - criză

proba Kuznechnoy să se sedimenteze la un grad predeterminat de deformare. Înălțimea probei de precipitare este de obicei două diametre sale. Dacă o fisură nu este formată pe suprafața laterală a probei, astfel de probă este considerată a trece proba, iar metalele de testare - adecvat pentru formarea.

turnabilitate metal caracterizeaza lor mod capacitatea de anclanșare-turnare fără fisuri, golurile și alte defecte. Principalele proprietati sunt turnare fluiditate, contracție și segregare.

Zhidkotekuchest- de metal topit pentru bine umple cavitatea matriței.

Contracția kristallizatsii- această reducere a volumului de metal în timpul pe-Trecerea de la lichid la solid; Este cauza blowholes și porozitatea de contracție în baruri și pe-livkah.

Neomogenitatea Likvatsiya- compozitiei chimice a aliajelor, un coș de-Nick la cristalizare, datorită faptului că aliajele din Otley-Chie metalelor pure nu cristalizează la aceeași temperatură, iar intervalul de temperatură. Gamă mai largă de temperaturi de cristalizare a aliajului, cu atât mai mare segregare se dezvoltă, cea mai mare tendința de a arăta componentele aliajului, care este cel mai puternic influențat de lățimea intervalului de temperatură de cristalizare (de oțel, de exemplu, sulf, oxigen, fosfor și carbon).