Характеристики пластичности, ударной вязкости, выносливости металлов (сплавов)
При испытании образца на растяжение исследуют пластичность – способность материала изменять свою форму при приложении внешних нагрузок, не разрушаясь, и сохранять полученную форму после снятия нагрузок. Характеристиками пластичности являются относительное удлинение и относительное сужение.
Относительное удлинение δ (в процентах) – отношение приращения расчетной длины образца после разрыва к ее первоначальной длине
:
Относительное сужение Ψ (в процентах) – отношение уменьшения площади поперечного сечения образца в месте разрыва к начальной площади поперечного сечения образца
:
По значениям δ и Ψ судят о пластичности металлов и сплавов.
Способность материала выдерживать динамические (ударные) нагрузки оценивают ударной вязкостью КС.
Испытание на ударную вязкость производят на маятниковом копре. Образец устанавливают на две опоры копра. Маятником, падающим с установленной высоты, наносится удар по образцу. Подсчитывают работу К, затраченную на разрушение образца Отношение работы К к площади поперечного сечения образца называется ударной вязкостью: . Например, для стали 25 КС = 0,9
, стали 50 – КС = 0,64
.
Среди механических характеристик важное место занимает выносливость, т. е. способность материала выдерживать переменные напряжения (нагрузки).
Усталость – разрушение материала под действием повторно-переменных нагрузок . При наступлении усталости. в месте наибольшего нагружения зарождается и развивается трещина с последующим разрушением. В результате появляется участок усталостного излома.
Выносливость оценивается пределом выносливости – наибольшим напряжением, при котором материал может выдержать
циклов повторно-переменного нагружения без разрушения.