Důkaz o výnosu: 0,2. Mechanické vlastnosti kovů. Mechanické vlastnosti ocelí. Mechanické vlastnosti slitin. Proč zvolit Muztorg
Pokud stručně charakterizujeme pojem mez kluzu, pak v pevnosti materiálů mez kluzu je napětí, při kterém se začíná vyvíjet plastická deformace. Mez kluzu se týká pevnostních charakteristik.
Podle , tekutost- jedná se o makroplastickou deformaci s velmi malou kalení dτ/dγ.
Fyzický meze průtažnosti- jedná se o mechanickou charakteristiku materiálů: napětí odpovídající spodní poloze obratové oblasti PROTI roztáhnout graf pro materiály, které mají tuto podložku (obrázek), σ T = P T / F 0 Zde 0 je původní plocha průřezu vzorku.
Mez kluzu vytváří hranici mezi elastickou a elasticko-plastickou deformační zónou. I malý nárůst napětí (zátěž) je vyšší mez kluzu způsobuje výrazné deformace.
Doklad o výnosu
Doklad o výnosu(také znám jako technická mez kluzu). Pro materiály, které nejsou uvedeny na obrázku obratové oblasti, akceptovat důkaz pevnosti- napětí, při kterém zbytková deformace vzorku dosáhne určité stanovené hodnoty Technické specifikace(větší, než je stanoveno pro mez pružnosti). Průkazným napětím se obvykle rozumí napětí, při kterém je zbytková deformace 0,2 %. Mez kluzu v tahu se tedy obvykle označuje σ 0,2.
Také rozlišováno podmíněná mez kluzu v ohybu A torzní mez kluzu.
Mez kluzu kovu
Výše uvedená charakteristika platí především pro mez kluzu kovu. Mez kluzu kovu se měří v kg/mm2 nebo N/m2. Hodnotu meze kluzu kovu ovlivňuje řada faktorů, například: tloušťka vzorku, režim tepelného zpracování, přítomnost určitých nečistot a legujících prvků, mikrostruktura, typ a vady krystalové mřížky atd. Výtěžnost pevnost kovů se velmi mění s teplotou.
Mez kluzu oceli
Mez kluzu ocelí v GOST je označena značkou „ne méně“, jednotka měření je MPa. Uveďme jako příklad regulované hodnoty meze kluzu σ T některých běžných ocelí.
Pro základní dlouhé výrobky (GOST 1050-88, vysoce kvalitní konstrukční uhlíková ocel) o průměru nebo tloušťce do 80 mm platí následující hodnoty meze kluzu oceli:
- Mez kluzu oceli 20(St20, 20) při T=20°C, válcované, po normalizaci - ne méně než 245 N/mm2 nebo 25 kgf/mm2.
- Mez kluzu oceli 30(St30, 30) při T=20°C, válcované, po normalizaci - ne méně než 295 N/mm2 nebo 30 kgf/mm2.
- Mez kluzu oceli 45(St45, 45) při T=20°C, válcované, po normalizaci - ne méně než 355 N/mm2 nebo 36 kgf/mm2.
Pro stejné oceli, vyrobené na základě dohody mezi spotřebitelem a výrobcem, stanoví GOST 1050-88 další charakteristiky. Zejména normalizovaná mez kluzu ocelí, stanovená na vzorcích vyříznutých z tepelně zpracovaných ocelových polotovarů velikosti uvedené v objednávce, bude mít následující hodnoty:
- Mez kluzu oceli 30(St30, kalení + popouštění): válcované výrobky do velikosti 16 mm - ne méně než 400 N/mm 2 nebo 41 kgf/mm 2; válcované výrobky o velikosti od 16 do 40 mm - ne méně než 355 N/mm 2 nebo 36 kgf/mm 2; válcované výrobky o velikosti od 40 do 100 mm - ne méně než 295 N/mm 2 nebo 30 kgf/mm 2.
- Mez kluzu oceli 45(St45, kalení + popouštění): válcované výrobky do velikosti 16 mm - ne méně než 490 N/mm 2 nebo 50 kgf/mm 2; válcované výrobky o velikosti od 16 do 40 mm - ne méně než 430 N/mm 2 nebo 44 kgf/mm 2; válcované výrobky o velikosti od 40 do 100 mm - ne méně než 375 N/mm 2 nebo 38 kgf/mm 2.
*Mechanické vlastnosti oceli 30 platí pro válcované výrobky do velikosti 63 mm.
Mez kluzu oceli 40Х(St 40X, legovaná konstrukční ocel, chrom, GOST 4543-71): pro válcované výrobky o velikosti 25 mm po tepelném zpracování (kalení + popouštění) - mez kluzu oceli 40X není menší než 785 N/mm 2 popř. 80 kgf/mm2.
Mez kluzu oceli 09G2S(GOST 5520-79, plech, nízkolegovaná konstrukční ocel 09G2S pro svařované konstrukce, křemík-mangan). Minimální hodnota meze kluzu oceli 09G2S pro válcovanou ocel se v závislosti na tloušťce plechu pohybuje od 265 N/mm 2 (27 kgf/mm 2) do 345 N/mm 2 (35 kgf/mm 2). Pro zvýšené teploty je minimální požadovaná hodnota meze kluzu oceli 09G2S: pro T=250°C - 225 (23); pro T = 300 °C - 196 (20); T = 350 °C - 176 (18); T = 400 °C - 157 (16).
Mez kluzu oceli 3. Ocel 3 ( uhlíková ocel běžná kvalita, GOST 380-2005) se vyrábí v následujících značkách: St3kp, St3ps, St3sp, St3Gps, St3Gsp. Mez kluzu oceli 3 je regulována samostatně pro každou jakost. Například požadavky na mez kluzu St3kp se v závislosti na tloušťce válcovaného výrobku pohybují od 195-235 N/mm 2 (ne méně).
Tok taveniny
Tekutost kovové taveniny je schopnost roztaveného kovu plnit licí formu. Tok taveniny pro kovy a slitiny kovů - stejné jako tekutost. (Viz Odlévací vlastnosti slitin).
Tekutost kapaliny obecně a taveniny zvláště je převrácená hodnota dynamické viskozity. V Mezinárodní systém jednotek (SI) tekutost kapaliny se vyjadřuje v Pa -1 *s -1.
Zpracoval: Kornienko A.E. (ICM)
lit.:
Různé materiály reagují odlišně na vnější sílu, která na ně působí, což způsobuje změnu jejich tvaru a lineárních rozměrů. Tato změna se nazývá plastická deformace. Pokud tělo po zastavení nárazu nezávisle obnoví svůj původní tvar a lineární rozměry, nazývá se taková deformace elastická. Elasticita, viskozita, pevnost a tvrdost jsou hlavními mechanickými charakteristikami pevných a amorfních těles a určují změny, ke kterým dochází u fyzického tělesa při deformaci působením vnější síly a jejím limitním případem - destrukcí. Mez kluzu materiálu je hodnota napětí (nebo síly na jednotku plochy průřezu), při které začíná plastická deformace.
Znalost mechanických vlastností materiálu je pro konstruktéra, který je používá ve své práci, nesmírně důležitá. Určuje maximální zatížení konkrétní části nebo konstrukce jako celku, pokud je překročeno, začne plastická deformace a konstrukce ztratí svou pevnost a tvar a může být zničena. Zřícení nebo vážná deformace stavebních konstrukcí nebo prvků dopravní systémy může vést k rozsáhlé destrukci, materiálním ztrátám a dokonce i lidským obětem.
Mez kluzu je maximální zatížení, které může být aplikováno na konstrukci bez deformace a následného porušení. Čím vyšší je jeho hodnota, tím větší zatížení konstrukce vydrží.
V praxi mez kluzu kovu určuje výkon samotného materiálu a výrobků z něj vyrobených při extrémním zatížení. Lidé vždy předpovídali maximální zatížení, které stavby, které staví, nebo mechanismy, které vytvářejí, vydrží. V raných fázích rozvoje průmyslu to bylo stanoveno experimentálně a teprve v 19. století se začalo s vytvářením teorie pevnosti materiálů. Otázka spolehlivosti byla vyřešena vytvořením vícenásobné bezpečnostní rezervy, což vedlo k těžším a dražším konstrukcím. Dnes není nutné vytvářet model výrobku určitého měřítka nebo plné velikosti a provádět na něm experimenty s destrukcí pod zatížením - počítačové programy rodiny CAE (calculation engineering) dokážou přesně vypočítat pevnostní parametry dokončený produkt a předvídat mezní hodnoty zatížení
Hodnota meze kluzu materiálu
S rozvojem atomové fyziky ve 20. století bylo možné teoreticky vypočítat hodnotu parametru. Tuto práci poprvé provedl Jakov Frenkel v roce 1924. Na základě pevnosti meziatomových vazeb pak složitými výpočty na tehdejší dobu určil velikost napětí postačující k zahájení plastické deformace těles jednoduchého tvaru. Hodnota meze kluzu materiálu bude rovna
τ τ =G/2π. , kde G je smykový modul , přesně to, co určuje stabilitu vazeb mezi atomy.
Výpočet hodnoty meze kluzu
Důmyslným předpokladem, který Frenkel ve svých výpočtech učinil, bylo, že proces změny tvaru materiálu byl považován za řízený smykovým napětím. Pro počátek plastické deformace se předpokládalo, že stačí, aby se jedna polovina tělesa vůči druhé posunula natolik, že se vlivem pružných sil nemohla vrátit do výchozí polohy.
Frenkel navrhl, že materiál testovaný v myšlenkovém experimentu má krystalickou nebo polykrystalickou strukturu, charakteristickou pro většinu kovů, keramiku a mnoho polymerů. Tato struktura předpokládá přítomnost prostorové mřížky, v jejíchž uzlech jsou atomy uspořádány v přesně definovaném pořadí. Konfigurace této mřížky je přísně individuální pro každou látku, stejně jako meziatomové vzdálenosti a síly spojující tyto atomy. Aby tedy došlo k plastické smykové deformaci, bude nutné přerušit všechny meziatomové vazby procházející konvenční rovinou oddělující poloviny tělesa.
Při určité hodnotě napětí rovné meze kluzu , dojde k přerušení vazeb mezi atomy z různých polovin těla a řada atomů se vůči sobě posune o jednu meziatomovou vzdálenost bez možnosti návratu do původní polohy. Při pokračující expozici bude takový mikroposun pokračovat, dokud všechny atomy jedné poloviny těla neztratí kontakt s atomy druhé poloviny
V makrokosmu to způsobí plastickou deformaci, změní tvar těla a při pokračující expozici povede k jeho destrukci. V praxi linie počátku destrukce neprochází středem fyzického těla, ale nachází se v místech hmotných nehomogenit.
Fyzikální mez kluzu
V teorii pevnosti existuje pro každý materiál několik hodnot této důležité charakteristiky. Fyzikální mez kluzu odpovídá hodnotě napětí, při které se navzdory deformaci měrné zatížení vůbec nemění nebo se mění nevýznamně. Jinými slovy, toto je hodnota napětí, při které se fyzické tělo deformuje, „teče“, aniž by zvyšovalo sílu působící na vzorek.
Velké množství kovů a slitin při zkoušce při pevnosti v tahu vykazuje diagram průtažnosti s chybějící nebo slabě definovanou „plochou kluzu“. U takových materiálů se hovoří o podmíněné meze kluzu. Interpretuje se jako napětí, při kterém dochází k deformaci v rozmezí 0,2 %.
Mezi takové materiály patří slitiny a slitiny oceli s vysokým obsahem uhlíku, bronz, dural a mnoho dalších. Čím plastičtější je materiál, tím vyšší je jeho index zbytkové deformace. Příklady tvárných materiálů zahrnují měď, mosaz, čistý hliník a většinu slitin nízkouhlíkových ocelí.
Ocel, jako nejoblíbenější masový konstrukční materiál, je pod zvláštní pozorností odborníků na výpočet pevnosti konstrukcí a maximálního povoleného zatížení na ně.
Ocelové konstrukce jsou během provozu vystaveny kombinovanému zatížení tahem, tlakem, ohybem a smykem, které jsou velké co do velikosti a mají složitý tvar. Zatížení může být dynamické, statické a periodické. I přes nejtěžší podmínky použití musí projektant zajistit, aby konstrukce a mechanismy, které navrhuje, byly odolné, spolehlivé a měly vysokou míru bezpečnosti jak pro personál, tak pro okolní obyvatelstvo.
Na ocel jsou proto kladeny zvýšené nároky na mechanické vlastnosti. Z pohledu ekonomická účinnost, se společnost snaží zmenšovat průřezy a další rozměry svých výrobků za účelem snížení spotřeby materiálu a hmotnosti a tím zvýšení výkonových charakteristik. V praxi musí být tento požadavek v rovnováze s požadavky na bezpečnost a spolehlivost stanovenými v normách a technických specifikacích.
Mez kluzu oceli je klíčovým parametrem v těchto výpočtech, protože charakterizuje schopnost konstrukce odolávat namáhání bez trvalé deformace nebo porušení.
Vliv obsahu uhlíku na vlastnosti ocelí
Podle fyzikálně-chemického principu aditivity je změna fyzikálních vlastností materiálů určena procentem uhlíku. Zvýšení jeho podílu na 1,2 % umožňuje zvýšit pevnost, tvrdost, mez kluzu a prahovou kapacitu za studena slitiny. Další zvýšení podílu uhlíku vede ke znatelnému poklesu technických ukazatelů, jako je svařitelnost a konečná deformace při lisovacích operacích. Nízkouhlíkové oceli vykazují nejlepší svařitelnost.
Dusík a kyslík ve slitině
Tyto nekovy z počátku periodické tabulky jsou škodlivými nečistotami a snižují mechanické a fyzikální vlastnosti oceli, jako je práh viskozity, tažnost a křehkost. Pokud je kyslík obsažen v množství větším než 0,03 %, vede to k urychlenému stárnutí slitiny a dusík zvyšuje křehkost materiálu. Na druhé straně obsah dusíku zvyšuje pevnost snížením meze kluzu.
Přísady manganu a křemíku
K dezoxidaci slitiny a kompenzaci negativních účinků škodlivých nečistot obsahujících síru se používá legující přísada ve formě manganu. Vzhledem k podobným vlastnostem jako železo nemá mangan významný nezávislý vliv na vlastnosti slitiny. Typický obsah manganu je asi 0,8 %.
Křemík má podobný účinek, přidává se při dezoxidaci v objemovém podílu nepřesahujícím 0,4 %. Protože křemík výrazně degraduje např technický ukazatel, jak je svařitelnost oceli. U konstrukčních ocelí určených ke svařování by jeho podíl neměl překročit 0,25 %. Křemík neovlivňuje vlastnosti slitin oceli.
Nečistoty síry a fosforu
Síra je extrémně škodlivá nečistota a mnohé negativně ovlivňuje fyzikální vlastnosti a technické specifikace.
Maximální přípustný obsah tohoto prvku ve formě křehkých siřičitanů je 0,06 %
Síra zhoršuje tažnost, mez kluzu, rázovou houževnatost, odolnost proti opotřebení a korozi materiálů.
Fosfor má dvojí vliv na fyzikální a mechanické vlastnosti ocelí. Na jedné straně s nárůstem jeho obsahu roste mez kluzu, ale na druhé straně současně klesá viskozita a tekutost. Typicky se obsah fosforu pohybuje od 0,025 do 0,044 %. Zvláště silně negativně působí fosfor při současném zvýšení objemového podílu uhlíku.
Legující přísady ve slitinách
Legující přísady jsou látky záměrně zaváděné do složení slitiny za účelem cílené změny jejích vlastností na požadovanou úroveň. Takové slitiny se nazývají legované oceli. Lepšího výkonu lze dosáhnout současným přidáním několika přísad v určitých poměrech.
Běžnými přísadami jsou nikl, vanad, chrom, molybden a další. Pomocí legujících přísad se zlepšují hodnoty meze kluzu, pevnosti, viskozity, korozní odolnosti a mnoha dalších fyzikálních, mechanických a chemických parametrů a vlastností.
Tekutost kovové taveniny
Tekutost kovové taveniny je její schopnost zcela vyplnit licí formu, proniknout do nejmenších dutin a reliéfních detailů. Na tom závisí přesnost odlitku a kvalita jeho povrchu.
Vlastnost lze zlepšit umístěním taveniny pod přetlak. Tento fyzikální jev se využívá u vstřikovacích lisů. Tato metoda může výrazně zvýšit produktivitu odlévacího procesu, zlepšit kvalitu povrchu a jednotnost odlitků.
Testování vzorku pro stanovení meze kluzu
K provedení standardních zkoušek se použije válcový vzorek o průměru 20 mm a výšce 10 mm, upevněný ve zkušebním zařízení a vystavený tahu. Vzdálenost mezi značkami nanesenými na bočním povrchu vzorku se nazývá vypočítaná délka. Při měření se zaznamenává závislost relativního prodloužení vzorku na velikosti tahové síly.
Závislost je zobrazena ve formě podmíněného napínacího diagramu. V první fázi experimentu způsobí zvýšení síly úměrné zvětšení délky vzorku. Po dosažení meze úměrnosti se diagram změní z lineárního na křivočarý a lineární vztah mezi silou a prodloužením se ztratí. V této části diagramu se po odstranění síly může vzorek stále vrátit do svého původního tvaru a rozměrů.
U většiny materiálů jsou proporcionální mez a mez kluzu tak blízko, že praktické aplikace rozdíl mezi nimi se nebere v úvahu.
Mechanické vlastnosti charakterizují odolnost materiálu vůči deformaci, destrukci nebo zvláštnost jeho chování během procesu destrukce. Do této skupiny vlastností patří ukazatele pevnosti, tuhosti (elasticity), tažnosti, tvrdosti a viskozity. Hlavní skupinu takových indikátorů tvoří standardní charakteristiky mechanických vlastností, které se zjišťují v laboratorních podmínkách na vzorcích standardních velikostí. Ukazatele mechanických vlastností získané při takových zkouškách hodnotí chování materiálů při vnějším zatížení bez zohlednění konstrukce součásti a jejích provozních podmínek. Kromě toho navíc určují ukazatele strukturální pevnosti, které jsou v největší korelaci s provozními vlastnostmi konkrétního výrobku, a hodnotí vlastnosti materiálu za provozních podmínek.
2.2.1. Mechanické vlastnosti stanovené při statickém zatížení
Statické zkoušky zahrnují pomalé a postupné zvyšování zatížení aplikovaného na zkušební vzorek. Podle způsobu působení zatížení se rozlišují statické zkoušky: tahové, tlakové, ohybové, torzní, smykové nebo smykové. Nejběžnější jsou tahové zkoušky (GOST 1497-84), které umožňují stanovit několik důležitých ukazatelů mechanických vlastností.
Zkoušky tahem
Při natahování standardních vzorků s plochou průřezu F0 a pracovní (výpočtové) délce L0 se sestrojí tahový diagram v souřadnicích zatížení - prodloužení vzorku (obr. 2.1). V diagramu jsou rozlišeny tři řezy: pružná deformace před zatížením P(regulace); rovnoměrná plastická deformace z P(kontrola) na P(max) a koncentrovaná plastická deformace z P(max) do P(kritická). Přímý úsek je zachován až do zatížení odpovídající meze úměrnosti P(pc). Tangenta úhlu sklonu přímého úseku charakterizuje modul pružnosti prvního druhu E.
V malé oblasti od P(pc) do P(upr) je lineární vztah mezi P a (delta)L narušen v důsledku elastických nedokonalostí materiálu spojených s vadami mřížky.
K plastické deformaci nad P(kontrola) dochází se zvyšujícím se zatížením, protože kov se během deformace zpevňuje. Zpevnění kovu při deformaci se nazývá kalení
Kalení kovu se zvyšuje, dokud se vzorek nerozbije, ačkoli tahové zatížení klesá z P(max) na P(kritické) . To je vysvětleno výskytem místního ztenčení ve vzorku - krčku, ve kterém se koncentruje hlavně plastická deformace. Navzdory poklesu zatížení se tahová napětí v krčku zvyšují až do prasknutí vzorku.
Při natahování se vzorek prodlužuje a jeho průřez se plynule zmenšuje. Skutečné napětí se určí vydělením zatížení působícího v určitém okamžiku plochou, kterou má vzorek v daném okamžiku. V každodenní praxi se skutečná napětí neurčují, ale používají se podmíněná napětí za předpokladu, že průřez F0 vzorek zůstává nezměněn. Napětí (sigma)Cont, (sigma)T a (sigma)B jsou standardní pevnostní charakteristiky. Každý získáme vydělením odpovídajícího zatížení P(urp), P(T) a P(max) na počáteční plochu průřezu F0.
Mez pružnosti (sigma) je napětí, při kterém plastická deformace dosáhne dané hodnoty stanovené podmínkami. Typicky se používají hodnoty zbytkového přetvoření 0,005; 0,02 a 0,05 %. Odpovídající meze pružnosti jsou označeny (sigma)0,005, (sigma)0,02 a (sigma)0,05. Mez pružnosti je důležitou charakteristikou pružinových materiálů, které se používají pro elastická zařízení a stroje.
Podmíněná mez kluzu je napětí odpovídající plastické deformaci 0,2 %; je označena (sigma)0,2. Fyzikální mez kluzu (sigma) T se určí z tahového diagramu, když je na něm mez kluzu. Při tahových zkouškách většiny slitin však na diagramech není žádná mezní hodnota kluzu. Zvolená plastická deformace 0,2 % poměrně přesně charakterizuje přechod od elastických k plastickým deformacím a napětí (sigma) 0,2 lze při zkoušení snadno určit, bez ohledu na to, zda na tahovém diagramu existuje plató meze kluzu či nikoliv.
Přípustné napětí použité ve výpočtech se volí menší (sigma)0,2 (obvykle 1,5krát) nebo menší (sigma)B (2,4krát).
U materiálů s nízkou tažností představuje zkoušení tahem značné potíže. Menší deformace během instalace vzorku představují významnou chybu při určování mezního zatížení. Takové materiály jsou obvykle podrobeny zkoušce ohybem.
Ohybové zkoušky
Při zkoušce ohybem vzniká ve vzorku tahové i tlakové napětí. Z tohoto důvodu je ohýbání jemnější metodou zatěžování než protahování. Pro ohýbání se testují nízkoplastické materiály: litina, nástrojová ocel, ocel po povrchovém kalení, keramika. Zkoušky se provádějí na dlouhých vzorcích (l/h > 10) válcového nebo obdélníkového tvaru, které jsou upevněny na dvou podpěrách. Používají se dvě zatěžovací schémata: soustředěná síla (tato metoda se používá častěji) a dvě symetrické síly (zkoušky čistého ohybu). Stanovenými charakteristikami jsou pevnost v tahu a průhyb.
U plastových materiálů se zkoušky ohybem nepoužívají, protože vzorky se ohýbají bez poškození, dokud se oba konce nedotýkají.
Zkoušky tvrdosti
Tvrdost označuje schopnost materiálu odolávat pronikání do svého povrchu. pevný- indentor. Jako indentor se používá kalená ocelová kulička nebo diamantový hrot ve formě kužele nebo jehlanu. Při odsazení dochází k výrazné plastické deformaci povrchových vrstev materiálu. Po sejmutí zátěže zůstane na povrchu otisk. Zvláštností nastávající plastické deformace je, že se vyskytuje v malém objemu a je způsobena působením významných tangenciálních napětí, protože v blízkosti hrotu vzniká komplexní napěťový stav blízký všestrannému stlačení. Z tohoto důvodu dochází k plastické deformaci nejen tvárných, ale i křehkých materiálů! Tvrdost tedy charakterizuje odolnost materiálu vůči plastické deformaci. Stejná odolnost se posuzuje pevností v tahu, kdy se určuje, která koncentrovaná deformace nastává v oblasti krčku. Proto jsou pro řadu materiálů číselné hodnoty tvrdosti a pevnosti v tahu úměrné. Tato vlastnost, stejně jako snadnost měření, nám umožňuje považovat zkoušky tvrdosti za jeden z nejběžnějších typů mechanických zkoušek. V praxi se široce používají čtyři metody měření tvrdosti.
Tvrdost podle Brinella. Při této standardní metodě měření tvrdosti se používá kalená ocelová kulička o průměru 10; 5 nebo 2,5 mm při zatížení od 5000 N do 30000 N. Po sejmutí zátěže vznikne otisk v podobě kulového otvoru o pr. d. Průměr otvoru se měří lupou, na jejímž okuláru je stupnice s dílky.
V praxi se při měření tvrdosti neprovádějí výpočty pomocí výše uvedeného vzorce, ale používají se předem sestavené tabulky udávající hodnotu HB v závislosti na průměru vtisku a zvoleném zatížení. Čím menší je průměr tisku, tím vyšší je tvrdost.
Metoda měření podle Brinella není univerzální. Používá se pro materiály s nízkou a střední tvrdostí: oceli s tvrdostí< 450 НВ, цветных металлов с твердостью < 200 НВ и т.п.
Tvrdost podle Vickerse. Při standardní zkoušce tvrdosti podle Vickerse se do povrchu vzorku vtlačí čtyřboká diamantová pyramida s vrcholovým úhlem 136 stupňů. Otisk se získá ve formě čtverce, jehož úhlopříčka se změří po odstranění zátěže.
Vickersova metoda se používá především pro materiály s vysokou tvrdostí, dále pro testování tvrdosti dílů malých průřezů nebo tenkých povrchových vrstev. Zpravidla se používají malá zatížení: 10, 30, 50, 100, 200, 500 N. Čím tenčí je průřez součásti nebo studované vrstvy, tím menší zatížení je zvoleno.
Rockwellova tvrdost. Tento způsob měření tvrdosti je nejuniverzálnější a nejméně pracný. Zde není potřeba měřit velikost tisku, protože číslo tvrdosti se odečítá přímo ze stupnice tvrdoměru. Číslo tvrdosti závisí na hloubce vtisku hrotu, který se používá jako diamantový kužel s vrcholovým úhlem 120 stupňů nebo ocelová kulička o průměru 1,588 mm. Zátěž se volí v závislosti na materiálu hrotu.
Mikrotvrdost. Mikrotvrdost se stanoví vtlačením diamantového jehlanu do povrchu vzorku při malém zatížení (0,05 - 5 N) a změřením úhlopříčky vtisku. Metoda stanovení mikrotvrdosti hodnotí tvrdost jednotlivých zrn, strukturních složek, tenkých vrstev nebo tenkých dílů.
Při natahování standardních vzorků s plochou průřezu F0 a pracovní (výpočtové) délce L0 se sestrojí tahový diagram v souřadnicích zatížení - prodloužení vzorku (obr. 2.1). V diagramu jsou rozlišeny tři řezy: pružná deformace před zatížením P(regulace); rovnoměrná plastická deformace z P(kontrola) na P(max) a koncentrovaná plastická deformace z P(max) do P(kritická). Přímý úsek je zachován až do zatížení odpovídající meze úměrnosti P(pc). Tangenta úhlu sklonu přímého úseku charakterizuje modul pružnosti prvního druhu E.
V malé oblasti od P(pc) do P(upr) je lineární vztah mezi P a (delta)L narušen v důsledku elastických nedokonalostí materiálu spojených s vadami mřížky.
K plastické deformaci nad P(kontrola) dochází se zvyšujícím se zatížením, protože kov se během deformace zpevňuje. Zpevnění kovu při deformaci se nazývá kalení
Kalení kovu se zvyšuje, dokud se vzorek nerozbije, ačkoli tahové zatížení klesá z P(max) na P(kritické) . To je vysvětleno výskytem místního ztenčení ve vzorku - krčku, ve kterém se koncentruje hlavně plastická deformace. Navzdory poklesu zatížení se tahová napětí v krčku zvyšují až do prasknutí vzorku.
Při natahování se vzorek prodlužuje a jeho průřez se plynule zmenšuje. Skutečné napětí se určí vydělením zatížení působícího v určitém okamžiku plochou, kterou má vzorek v daném okamžiku. V každodenní praxi se skutečná napětí neurčují, ale používají se podmíněná napětí za předpokladu, že průřez F0 vzorek zůstává nezměněn. Napětí (sigma)Cont, (sigma)T a (sigma)B jsou standardní pevnostní charakteristiky. Každý získáme vydělením odpovídajícího zatížení P(urp), P(T) a P(max) na počáteční plochu průřezu F0.
Mez pružnosti (sigma) je napětí, při kterém plastická deformace dosáhne dané hodnoty stanovené podmínkami. Typicky se používají hodnoty zbytkového přetvoření 0,005; 0,02 a 0,05 %. Odpovídající meze pružnosti jsou označeny (sigma)0,005, (sigma)0,02 a (sigma)0,05. Mez pružnosti je důležitou charakteristikou pružinových materiálů, které se používají pro elastická zařízení a stroje.
Podmíněná mez kluzu je napětí odpovídající plastické deformaci 0,2 %; je označena (sigma)0,2. Fyzikální mez kluzu (sigma) T se určí z tahového diagramu, když je na něm mez kluzu. Při tahových zkouškách většiny slitin však na diagramech není žádná mezní hodnota kluzu. Zvolená plastická deformace 0,2 % poměrně přesně charakterizuje přechod od elastických k plastickým deformacím a napětí (sigma) 0,2 lze při zkoušení snadno určit, bez ohledu na to, zda na tahovém diagramu existuje plató meze kluzu či nikoliv.
Přípustné napětí použité ve výpočtech je zvoleno tak, aby bylo menší než (sigma)0,2 (obvykle 1,5krát) nebo menší než (sigma)B (2,4krát).
U materiálů s nízkou tažností představuje zkoušení tahem značné potíže. Menší deformace během instalace vzorku představují významnou chybu při určování mezního zatížení. Takové materiály jsou obvykle podrobeny zkoušce ohybem.
Napětí ss in průřez, se kterým se poprvé objevuje plast. (nevratné) deformace. Podobně se při experimentech s torzí tenkostěnného trubicového vzorku stanovuje PT při smyku ts. Pro většinu kovů ss=ts?3.
U některých materiálů, s kontinuálním prodloužením, válcové. ukázka na diagramu závislosti normálního napětí o na rel. prodloužení 8 je detekováno tzv. poddajný zub, tj. prudký pokles napětí před vznikem plasticity. deformace (obr., a), a k dalšímu růstu deformace (plastické) na určitou hodnotu dochází při konstantním napětí, t. zv. f i h e s k i m P. t.
Horizontální řez s-e diagramy volal výnosová oblast; je-li jeho rozsah velký, materiál se nazývá. ideálně plastové (netvrdnoucí). V jiných materiálech, tzv kalení, nedochází k plató kluzu (obr., b) a přesně indikují napětí, při kterém se plasticita poprvé objeví. deformace je téměř nemožná.
Pojem podmíněné P. t je zaveden jako napětí, při kterém je ve vzorku nejprve detekována zbytková (plastická) deformace o velikosti D. Zbytkové deformace menší než D jsou běžně považovány za zanedbatelné. Například P.t., měřeno s tolerancí D=0,2 %, je označeno s0,2. (viz PLASTICITA).
Fyzický encyklopedický slovník. - M.: Sovětská encyklopedie. . 1983 .
v odolnosti materiálů - napětí, při kterém se začíná rozvíjet plasticita. deformace. Při pokusech s tahem válce vzorek je určen normálovým napětím v průřezu, při kterém se poprvé objeví plasticita. (nevratné) deformace. Podobně se při experimentech s torzí tenkostěnného trubkového vzorku stanovuje PT pod smykem pro většinu kovů 
U některých materiálů, s kontinuálním prodloužením, válcové. ukázka na diagramu závislosti normálního napětí na rel. prodloužení e se zjišťuje tzv. poddajný zub, tj. prudký pokles napětí před vznikem plasticity. deformace (obr., c), a k dalšímu růstu deformace (plastické) na určitou hodnotu dochází při konstantním napětí, t. zv. fyzikální P. t. Vodorovný řez diagramu se nazývá. výnosová oblast; je-li jeho rozsah velký, materiál se nazývá. ideálně plastové (netvrdnoucí). V jiných materiálech, tzv zpevnění, nedochází k žádné kluzné plató (obr. b) a přesně označte napětí, při kterém se plasticita poprvé objeví. deformace je téměř nemožná. Zavádí se pojem podmíněného P., tj. jako napětí, při odlehčení, ze kterého je nejprve ve vzorku detekována zbytková (plastická) deformace o velikosti D. Zbytkové deformace menší než D jsou běžně považovány za zanedbatelné. Například P.t., měřeno s tolerancí D = 0,2 %, je označeno Viz také Plastický.
V.
Fyzická encyklopedie. V 5 svazcích. - M.: Sovětská encyklopedie. Šéfredaktor A. M. Prochorov. 1988 .
Podívejte se, co je „LIMIT YIELD“ v jiných slovnících:
Mez kluzu mechanické napětí σт, odpovídající spodní poloze horní odchylky v oblasti neznámého grafu oblasti kluzu na diagramu deformace materiálu. Pokud taková platforma neexistuje, což je typické, ... ... Wikipedie
Mez kluzu- (fyzikální) jedná se o mechanickou charakteristiku materiálů: napětí odpovídající spodní poloze mezní hodnoty v tahovém diagramu pro materiály s touto mezní hodnotou (obrázek), σТ=PT/F0. Mez kluzu určuje limit... ... Hutnický slovník
Mez kluzu- (fyzikální), N/mm – nejnižší napětí, při kterém dochází k deformaci bez znatelného nárůstu zatížení. [GOST 10922 2012] Fyzikální mez kluzu je nejnižší tahové napětí, při kterém dochází k deformaci výztuže... ... Encyklopedie pojmů, definic a vysvětlení stavebních materiálů
meze průtažnosti- Charakteristiky deformačních vlastností elastických materiálů, vyjádřené prostřednictvím napětí, při kterém dochází ve zkušebním vzorku k významným plastickým deformacím [Terminologický slovník konstrukce ve 12 jazycích (VNIIIS Gosstroy... ... Technická příručka překladatele
meze průtažnosti- 2.12 mez kluzu: Standardní minimální hodnota napětí, při které začíná intenzivní nárůst plastické deformace (s mírným zvýšením zatížení) při natahování materiálu trubky. Zdroj: STO Gazprom 2 2.1 318 2009:… … Slovník-příručka termínů normativní a technické dokumentace
meze průtažnosti- takumo riba statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. limit průtoku; limit výnosu vok. Fließgrenze, rus. mez výnosu, f; mez kluzu, m pranc. limite d’écoulement, f … Fizikos terminų žodynas
Mez kluzu Mez kluzu. Napětí, při kterém materiál vykazuje přesně definovanou odchylku od úměrnosti napětí a deformace. U mnoha materiálů, zejména kovů, se používá odchylka 0,2 %. (Zdroj: „Kovy... Slovník hutnických pojmů
Mechanické vlastnosti materiálů: napětí odpovídající nižší. poloha plató meze průtažnosti v tahovém diagramu (viz obrázek) u materiálů, které takové plató mají. Označeno bt. Pro materiály, které nemají průtokovou plochu, je akceptováno podmíněné P... Velký encyklopedický polytechnický slovník
Charakteristika deformačních vlastností elastických materiálů, vyjádřená napětím, při kterém dochází k výrazným plastickým deformacím na hranici zkušebního vzorku (bulharština; Български) na provlachvana (česky; čeština) mez ... Stavební slovník
Viz Plasticita jílovitých hornin... Slovník hydrogeologický a inženýrská geologie
knihy
- Optická metoda pro studium napětí. , Coker E.. Kniha Cokera a Failona „Optická metoda pro studium stresů“ je velmi vědecky a prakticky zajímavá. Autoři této knihy jsou přední odborníci v oblasti teorie pružnosti a...