Реферат на тему механические свойства металлов

реферат Механические свойства металлов и методы их определения

Характеристика основных механических свойств металлов. Испытания на растяжение, характеристики пластичности (относительное удлинение и сужение). Методы определения твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу; ударной вязкости металлических материалов.

Нажав на кнопку «Скачать архив», вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям. Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.

Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку «Скачать архив»

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	09.06.2012
Размер файла	665,7 K

Подобные документы

Определение механических свойств конструкционных материалов путем испытания их на растяжение. Методы исследования качества, структуры и свойств металлов и сплавов, определение их твердости. Термическая обработка деформируемых алюминиевых сплавов.

учебное пособие [7,6 M], добавлен 29.01.2011

Сущность статических испытаний материалов. Способы их проведения. Осуществление испытания на растяжение, на кручение и изгиб и их значение в инженерной практике. Проведение измерения твердости материалов по Виккерсу, по методу Бринеля, методом Роквелла.

реферат [871,2 K], добавлен 13.12.2013

Методика определения твердости по Бреннелю, Роквеллу, Виккерсу. Схема испытаний на твердость различными способами. Продолжительность выдержки образца под нагрузкой. Основные методы внедрения в поверхность испытываемого металла стандартных наконечников.

лабораторная работа [6,3 M], добавлен 12.01.2010

Методика определения твердости и измерения отпечатка, схемы испытания различными способами. Сопротивление материала проникновению в него более твердого тела. Расчеты определения твердости; перевод твердость по Бринелю в твердость по Раквеллу, Виккерсу.

лабораторная работа [567,3 K], добавлен 12.01.2010

Анализ поведения материала при проведении испытания на растяжение материала и до разрушения. Основные механические характеристики пропорциональности, текучести, удлинения, прочности, упругости и пластичности материалов металлургической промышленности.

лабораторная работа [17,4 K], добавлен 12.01.2010

Понятие твердости. Метод вдавливания твердого наконечника. Измерение твердости по методу Бринелля, Виккерса и Роквелла. Измерение микротвердости. Порядок выбора оборудования. Проведение механических испытаний на твердость для определения трубных свойств.

курсовая работа [532,5 K], добавлен 15.06.2013

Обзор теоретических сведений по исследованию характера упрочнения металла по индикаторной диаграмме растяжения. Схема определения твердости по Бринеллю и по Роквеллу. Расчет основных параметров индикаторной дигаммы, анализ графических зависимостей.

курсовая работа [1,1 M], добавлен 04.04.2014

Источник

Механические свойства металлов и методы их определения — реферат по прочим предметам

Тип: Реферат Предмет: Прочие предметы Все рефераты по прочим предметам » Язык: Русский Дата: 27 авг 2015 Формат: RTF Размер: 154 Кб Страниц: 14 Слов: 1698 Букв: 10658 Просмотров за сегодня: 2 За 2 недели: 29 За все время: 3045

Тезисы:

• Металл свойство испытание механический.
• Механические свойства определяют путем проведения механических испытаний.
• Данный метод позволяет измерять твердость как мягких, так и очень твердых металлов и сплавов.
• Методы определения твердости.
• Прочность — способность металла не разрушаться под действием приложенных к нему внешних сил.
• Пластичность — способность металла получать остаточное изменение формы и размеров без разрушения.
• Твердость — способность металла сопротивляться вдавливанию в него другого, более твердого тела.
• Ударная вязкость — степень сопротивления металла разрушению при ударной нагрузке.
• На кривых растяжения хрупких металлов площадка текучести отсутствует.
• С образованием шейки разрушаются только пластичные металлы.

Похожие работы:

78 Кб / 26 стр / 10343 слов / 72634 букв / 11 фев 2009

1 Мб / 52 стр / 7538 слов / 52537 букв / 21 мар 2020

149 Кб / 24 стр / 4589 слов / 34029 букв / 4 ноя 2015

344 Кб / 50 стр / 5486 слов / 37803 букв / 28 янв 2016

2 Мб / 46 стр / 8205 слов / 56847 букв / 14 мар 2016

131 Кб / 27 стр / 3867 слов / 26242 букв / 11 авг 2015

1005 Кб / 39 стр / 6330 слов / 43808 букв / 13 мая 2014

450 Кб / 30 стр / 5671 слов / 40186 букв / 6 янв 2010

2 Мб / 50 стр / 9401 слов / 64765 букв / 17 июл 2021

2 Мб / 37 стр / 3316 слов / 20494 букв / 13 ноя 2015

Источник

Механические свойства металлов и методы их определения

Общие понятия о нагрузках. Характеристика механических свойств металлов: упругость, пластичность, вязкость, усталость и пр. Методы испытания металлов: испытания на растяжение, определение твердости. Механические свойства при цилиндрических нагрузках.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	контрольная работа
Язык	русский
Дата добавления	29.03.2015
Размер файла	342,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общие понятия о нагрузках

Напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле, под влиянием различных факторов.

где Q — механическое напряжение, F — сила, возникшая в теле при деформации, S — площадь.

Деформация — изменение взаимного положения частиц тела, связанное с их перемещением относительно друг друга.

Разрушение — это процесс зарождения и развития микротрещин в макротрещины.

Механические свойства металлов

Упругость — способность металлов изменять форму под действием внешней нагрузки и восстанавливать измененную форму после того, как нагрузка перестает действовать.

Пластичность — способность металла получать остаточное изменение формы и размеров без разрушения.

Твердость — это его способность сопротивляться пластической деформации. нагрузка механический металл испытание

Вязкость — способность металла оказывать сопротивление быстро возрастающим (ударным) нагрузкам.

Усталость — разрушение конструкции под действием циклических нагрузок. Когда деталь изгибается то в одну, то в другую сторону, ее поверхности поочередно подвергаются то сжатию, то растяжению.

Трещиностойкость — способность материала сопротивляться развитию трещин (разрушения) при однократном, циклическом и замедленном разрушении.

Холодостойкость -свойство сплава сохранять пластические свойства при температурах ниже 0°С. Жаропрочность — свойство сплава сохранять прочность при высоких температурах.

Методы испытания металлов

1.Испытания на растяжение

Этими испытаниями определяют такие характеристики, как пределы пропорциональности, упругости, прочности и пластичность металлов. При испытании на растяжение образец растягивается под действием плавно возрастающей нагрузки и доводится до разрушения.

Диаграмма растяжения в координатах «нагрузка Р — удлинение ?l» отражает характерные участки и точки. На участке 0 — Р_пц удлинение образца увеличивается прямо пропорционально возрастанию нагрузки. При повышении нагрузки свыше Р_пц, на участке Р_пц — P_упр прямая пропорциональность нарушается, но деформация остается обратимой. На участке выше точки P_vпр возникают заметные остаточные деформации, и кривая растяжения значительно отклоняется от прямой. При нагрузке Р_т появляется горизонтальный участок диаграммы — площадка текучести Т-Т 1 .На кривых растяжения хрупких металлов площадка текучести отсутствует. Выше точки Р_т нагрузка возрастает до точки А, соответствующей максимальной нагрузке Р_в, после которой начинается ее падение, связанное с образованием местного утонения образца. Затем нагрузка падает до точки В, где и происходит разрушение образца.

Диаграмма растяжения образца из пластичного материала

Предел упругости у_упр — напряжение, при котором пластические деформации впервые достигают некоторой малой величины, характеризуемой определенным допуском:

где P_упр — напряжение, соответствующее пределу упругости, Н.

Предел прочности у_в — напряжение, равное отношению наибольшей нагрузки, предшествующей разрушению образца, к первоначальной площади его сечения:

где P_в — напряжение, соответствующее пределу прочности, Н.

Относительное удлинение д находится как отношение увеличения длины образца после разрыва к его первоначальной расчетной длине, выраженное в процентах:

где l_k — длина образца после разрыва, мм;

l — расчетная (начальная) длина образца, мм.

2. Методы определения твердости

Наиболее распространенным методом определения твердости металлических материалов является метод вдавливания, при котором в испытуемую поверхность под действием постоянной статической нагрузки вдавливается другое, более твердое тело. На поверхности материала остается отпечаток, по величине которого судят о твердости материала. Показатель твердости характеризует сопротивление материала пластической деформации, как правило, большой, при местном контактном приложении нагрузки.

Измерение твердости по Бринеллю. Сущность этого способа заключается в том, что в поверхность испытуемого металла вдавливается стальной закаленный шарик диаметром 10, 5 или 2,5 мм в зависимости от толщины образца под действием нагрузки, которая выбирается в зависимости от предполагаемой твердости испытуемого материала и диаметра наконечника по формулам: Р = 30D 2 ; Р = 10D 2 ; Р = 2,5D 2 .

На поверхности образца остается отпечаток, по диаметру которого определяют твердость. Диаметр отпечатка измеряют специальной лупой с делениями.

Твердость рассчитывают по формуле

где НВ — твердость по Бринеллю, кгс/мм 2 ;

Р — нагрузка при испытании, кгс или Н;

F — площадь полученного отпечатка, мм 2 ;

D — диаметр наконечника, мм;

d — диаметр отпечатка, мм.

Измерение твердости методами Бринелля (а), Роквелла (б), Виккерса (в)

Измерение твердости по Роквеллу. Измерение осуществляют путем вдавливания в испытуемый металл стального шарика диаметром 1,588 мм или алмазного конуса с углом при вершине 120°. Твердость по Роквеллу определяют по глубине вдавливания наконечника.

Вдавливание производится под действием двух последовательно приложенных нагрузок — предварительной, равной ? 100 Н, и окончательной (общей) нагрузки, равной 1400, 500 и 900 Н. Твердость определяют по разности глубин вдавливания отпечатков.

Измерение твердости по Виккерсу

В этом случае в испытуемый образец вдавливается четырехгранная алмазная пирамида с углом при вершине 136 о . При таких испытаниях применяются нагрузки от 50 до 1200 Н. Измерение отпечатка производят по длине его диагонали, рассматривая отпечаток под микроскопом, входящим в твердомер. Число твердости по Виккерсу, обозначаемое НV, находят по формуле

где Р — нагрузка, Н;

d — длина диагонали отпечатка, мм.

Механические свойства, определяемые при динамическом нагружении

Динамические нагрузки — нагрузки, возрастающие с очень высокой скоростью, например, ударам.

Для определения механических свойств технических сплавов производят динамические испытания при ударном изгибе.

В результате этих испытаний определяют удельную энергию, затраченную на разрушение образца — ударную вязкость: KCU = К/S [МДж/м 2 ], где К — энергия, затраченная на разрушение образца, а S — поперечное сечение образца, по которому он разрушен.

Проводя испытания при пониженных температурах, определяют склонность материалов к охрупчиванию в условиях холода.

Строя по результатам испытаний сериальные кривые зависимости КСU-t°, находят порог хладноломкости (критическую температуру хрупкости) t_хр температуру, при которой ударная вязкость резко снижается, вследствие перехода материала в хрупкое состояние.

Механические свойства при цилиндрических нагружениях

Наиболее неблагоприятным фактором, значительно уменьшающим выносливость, является концентрация больших местных напряжений, возникающих при резких изменениях сечений, неровностях и повреждениях поверхности, внутренние пороки.

Наиболее просто осуществляются переменные напряжения симметричного цикла при изгибе вращающегося образца.

Схема нагружения образца при испытании на выносливость

Для каждого последующего образца наибольшие напряжения уменьшают на 20 . 40 МПа, при этом число циклов, необходимое для разрушения, увеличивается. В итоге находят так называемый предел выносливости — наибольшее напряжение, которое образец выдерживает без разрушения в течение заданного числа циклов, называемого базой испытаний.

Диаграмма, представленная в координатах у_max-N_ц, называется кривой усталости и позволяет определить предел выносливости материала при симметричном цикле нагружения у_—

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Характеристика основных механических свойств металлов. Испытания на растяжение, характеристики пластичности (относительное удлинение и сужение). Методы определения твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу; ударной вязкости металлических материалов.

реферат [665,7 K], добавлен 09.06.2012

Свойства металлов и сплавов. Коррозионная стойкость, холодостойкость, жаростойкость, антифринционность. Механические свойства металлов. Диаграмма растяжения образца. Испытание на удар. Физический смысл упругости. Виды изнашивания и прочность конструкции.

контрольная работа [1006,5 K], добавлен 06.08.2009

Определение механических свойств конструкционных материалов путем испытания их на растяжение. Методы исследования качества, структуры и свойств металлов и сплавов, определение их твердости. Термическая обработка деформируемых алюминиевых сплавов.

учебное пособие [7,6 M], добавлен 29.01.2011

Механические свойства металлов, основные методы их определения. Технологические особенности азотирования стали. Примеры деталей машин и механизмов, подвергающихся азотированию. Физико-химические свойства автомобильных бензинов. Марки пластичных смазок.

контрольная работа [1,1 M], добавлен 25.09.2013

Физические свойства металлов. Способность металлов отражать световое излучение с определенной длиной волны. Плотность металла и температура плавления. Значение теплопроводности металлов при выборе материала для деталей. Характеристика магнитных свойств.

курс лекций [282,5 K], добавлен 06.12.2008

Эксплуатационные свойства металлов. Классификация металлических материалов. Черные и цветные металлы, их сплавы. Стали для режущих и измерительных инструментов. Стали и сплавы со специальными свойствами. Сплавы алюминия и меди. Сплавы с «эффектом памяти».

курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.03.2013

Направления и этапы исследований в сфере строения и свойств металлов, их отражение в трудах отечественных и зарубежных ученых разных эпох. Типы кристаллических решеток металлов, принципы их формирования. Основные физические и химические свойства сплавов.

презентация [1,3 M], добавлен 29.09.2013

Источник

Механические свойства металлов и методы их определения

Характеристика основных механических свойств металлов. Испытания на растяжение, характеристики пластичности (относительное удлинение и сужение). Методы определения твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу; ударной вязкости металлических материалов.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	09.06.2012
Размер файла	665,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Механические свойства определяют способность металлов сопротивляться воздействию внешних сил (нагрузок). Они зависят от химического состава металлов, их структуры, характера технологической обработки и других факторов. Зная механические свойства металлов, можно судить о поведении металла при обработке и в процессе работы машин и механизмов.

К основным механическим свойствам металлов относятся прочность, пластичность, твердость и ударная вязкость.

Прочность — способность металла не разрушаться под действием приложенных к нему внешних сил.

Пластичность — способность металла получать остаточное изменение формы и размеров без разрушения.

Твердость — способность металла сопротивляться вдавливанию в него другого, более твердого тела.

Ударная вязкость — степень сопротивления металла разрушению при ударной нагрузке.

Механические свойства определяют путем проведения механических испытаний.

1. Испытания на растяжение

Этими испытаниями определяют такие характеристики, как пределы пропорциональности, упругости, прочности и пластичность металлов. Для испытаний на растяжение применяют круглые и плоские образцы (рисунок 2.1, а, б), форма и размеры которых установлены стандартом. Цилиндрические образцы диаметром d = 10 мм, имеющие расчетную длину l = 10d, называют нормальными, а образцы, у которых длина l = 5d, — короткими. При испытании на растяжение образец растягивается под действием плавно возрастающей нагрузки и доводится до разрушения.

Разрывные машины снабжены специальным самопишущим прибором, который автоматически вычерчивает кривую деформации, называемую диаграммой растяжения. Диаграмма растяжения в координатах «нагрузка Р — удлинение ?l» отражает характерные участки и точки, позволяющие определить ряд свойств металлов и сплавов (рисунок 2.1). На участке 0 — Р_пц удлинение образца увеличивается прямо пропорционально возрастанию нагрузки. При повышении нагрузки свыше Р_пц, на участке Р_пц — P_упр прямая пропорциональность нарушается, но деформация остается упругой (обратимой). На участке выше точки P_vпр возникают заметные остаточные деформации, и кривая растяжения значительно отклоняется от прямой. При нагрузке Р_т появляется горизонтальный участок диаграммы — площадка текучести Т-Т 1 , которая наблюдается, главным образом, у деталей из низкоуглеродистой стали. На кривых растяжения хрупких металлов площадка текучести отсутствует. Выше точки Р_т нагрузка возрастает до точки А, соответствующей максимальной нагрузке Р_в, после которой начинается ее падение, связанное с образованием местного утонения образца (шейки). Затем нагрузка падает до точки В, где и происходит разрушение образца. С образованием шейки разрушаются только пластичные металлы.

а, б — стандартные образцы для испытания на растяжение;

в — диаграмма растяжения образца из пластичного материала

Рисунок 2.1 — Испытание на растяжение

Усилия, соответствующие основным точкам диаграммы растяжения, дают возможность определить характеристики прочности, выраженные в мегапаскалях, МПа, по формуле

где у_i — напряжение, МПа;

P_i — соответствующая точка диаграммы растяжения, Н;

F — площадь поперечного сечения образца до испытания, мм 2 .

Предел пропорциональности у_пц — это наибольшее напряжение, до которого сохраняется прямая пропорциональность между напряжением и деформацией:

где P_пц — напряжение, соответствующее пределу пропорциональности, Н.

Предел упругости у_упр — напряжение, при котором пластические деформации впервые достигают некоторой малой величины, характеризуемой определенным допуском (обычно 0,05 %):

где P_упр — напряжение, соответствующее пределу упругости, Н.

Предел текучести физический у_т — напряжение, начиная с которого деформация образца происходит почти без дальнейшего увеличения нагрузки:

где P_т — напряжение, соответствующее пределу текучести, Н.

Если площадка текучести на диаграмме растяжения данного материала отсутствует, то определяется условный предел текучести у_0,2 — напряжение, вызывающее пластическую деформацию, равную 0,2 %.

Предел прочности (временное сопротивление) у_в — напряжение, равное отношению наибольшей нагрузки, предшествующей разрушению образца, к первоначальной площади его сечения:

где P_в — напряжение, соответствующее пределу прочности, Н.

По результатам испытания на растяжение определяют характеристики пластичности металлов.

Показатели пластичности металлов — относительное удлинение и относительное сужение — рассчитывают по результатам замеров образца до и после испытания.

Относительное удлинение д находится как отношение увеличения длины образца после разрыва к его первоначальной расчетной длине, выраженное в процентах:

где l_k — длина образца после разрыва, мм;

l — расчетная (начальная) длина образца, мм.

Относительное сужение ш определяется отношением уменьшения площади поперечного сечения образца после разрыва к первоначальной площади его поперечного сечения, выраженным в процентах:

где F — начальная площадь поперечного сечения образца;

F_к — площадь поперечного сечения образца в месте разрушения.

2. Методы определения твердости

Наиболее распространенным методом определения твердости металлических материалов является метод вдавливания, при котором в испытуемую поверхность под действием постоянной статической нагрузки вдавливается другое, более твердое тело (наконечник). На поверхности материала остается отпечаток, по величине которого судят о твердости материала. Показатель твердости характеризует сопротивление материала пластической деформации, как правило, большой, при местном контактном приложении нагрузки.

Твердость определяют на специальных приборах — твердомерах, которые отличаются друг от друга формой, размером и материалом вдавливаемого наконечника, величиной приложенной нагрузки и способом определения числа твердости. Так как для измерения твердости испытывают поверхностные слои металла, то для получения правильного результата поверхность металла не должна иметь наружных дефектов (трещин, крупных царапин и т. д.).

Измерение твердости по Бринеллю. Сущность этого способа заключается в том, что в поверхность испытуемого металла вдавливается стальной закаленный шарик диаметром 10, 5 или 2,5 мм в зависимости от толщины образца под действием нагрузки, которая выбирается в зависимости от предполагаемой твердости испытуемого материала и диаметра наконечника по формулам: Р = 30D 2 ; Р = 10D 2 ; Р = 2,5D 2 (таблица 2.1).

Таблица 2.1 — Выбор диаметра шарика D и нагрузки Р

Источник