Пластическая деформация и механические свойства металлов

Пластическая деформация сопровождается изменениями формы и размеров металлов. Осущ. по механизмам:

· Скольжения

Одна часть кристалла под действием нагрузки превышающей критическую величину, смещаются относительно др. частей по плоскостям, наз. плоскостями скольжения, таковыми являются плоскости, наиболее плотно упакованные атомами.

Последующая деформация происходит путем развития как уже имеющихся плоскостей скольжения, так и возникновения новых.

· Двойникования

Одна часть кристалла разворачивается относительно др. части и относительно плоскости, наз. плоскостью двойникования.

Реально пластическая деформация происходит одновременно по двум механизмам с преобладанием одного из них и сопровождается прохождением дислокации через кристалл.

Механические свойства:

На машине растяжения испытывать спец. Изготовленный по ГОСТу образец и записывать на диаграммной ленте те изменения, которые происходят на координатах измерения G, относительно деформации e.

В первоначальный момент растяжения имеет место прямая зависимость нагрузки и степени деформации e, в (.) - нарушение прямой зависимости деформации.

- нагрузка МПА

Дальнейшее повышение нагрузки приводит к появлению площадки на кривой растяжения, металл деформ. без увеличения нагрузки – предел текучести ()

Физический предел текучести – МАХ напряжение, при котором металл течет без приложения нагрузки. Для некоторых металлов и сплавов на прямой растяжения площадка отсутствует, тогда вводится величина наз. условный предел текучести- G(сигма).

- напряжение, которое вызывает деформацию образца на 0,2%.

Предел прочности при растяжении – МАХ напряжение, предшествующее разрушению образца. (МПА).

Относительное удлинение (δ) и сужение (ψ).

100% - удлинение

- сужение

Твердость – способность материала противостоять проникновению в него постороннего тела.

Осн. методы измерения:

· Метод Бренелля

Опред. на прессе Бренелля, в качестве индикатора используют стальной шарик диаметром 5-10мм.. Под воздействием нагрузки, которая может изменятся от 250кг до 3000кг индикатор вдавливается в испытуемый материал. После снятия нагрузки в месте вдавливания остается лунка, при помощи спец. лупы с размещённой в ней линейкой опред. диаметр лунки, а затем по спец. таблице переводим в число тв. по Бренелли.(HB 400)

· Метод Роквелло

Опред. на твердометре Роквелло. Сущ. три шкалы: A, B, C. Шкала тв. опред. по каждой из шкал прямо связана с нагрузкой на индикатор, в качестве которого используют или алмазную пирамидку с углом при основании 136° или стальной шарик. Тв. могут опрел. при нагрузках: 60, 100, 150кг. При 60, 150 кг индикатор – алмазная пирамидка, 100кг – шарик. Соответственно значения тв. опред. по шкале А при нагрузке 60 кг., знач. тв. обозначают HRA, при 100 кг – HRB, 150кг – HRC (400 HRC)

· Метод Виккерса

Опред. на твердометре Виккерса. Образец спец. приготавливают – шлифуют, полируют. Индикатор – алмазная пирамидка, угол при вершине 136°. Под действием нагрузки на поверхности мателла остается печатка, с помощью линейки в окуляре прибора опред. длину диагонали отпечатка и по таблице – число тв. Увеличение в 400 раз. (HV 400)

· Микро твёрдость

В ряде случаев необходимо измерить тв. отдельных структурных составляющих (фаз). Для этой цели – метод микро твёрдости. Тв. Измеряют на приборе ПМТ. В качестве индикатора – пирамидка: △◇□. Нагрузка на пирамидки до 100гр. После вдавливания на материале остается отпечаток, измеряют диагональ и по таблице опред. число тв. (HV 0,1/30 = 0,1H, 30СЕК)

К динамическим методам относ. ударная вязкость, опред. на маятниковом капере. Образец закрепляется в зажимах и с опрел. высоты на образец падает маятник, который закреплен в верхней точке. Под действием удара образец разрушается. Ударная вязкость – работа, пошедшая на разрушение образца. Если материал вязкий, то в теле образца делают надрез.

KCU – надрез U-образный

KCV – надрез V-образный

KC – хрупкий образец, надрез не делается.

Измерение -