Механічні випробування

 

Механічні випробування листових матеріалів включають випробування на твердість, одновісне і двовісне розтягування та на анізотропію властивостей.

1.1.1. Випробування на розтяг матеріалів проводиться згідно ГОСТ 11701‑66 і визначає наступні характеристики листових матеріалів: умовну σ02 і фізичну σт межі текучості; межа міцності (умовна σв), рівномірне відносне подовження εр, відносне повне подовження ε, відносна повна зміна площі поперечного перерізу Ψ і коефіцієнт площинної анізотропії Rср. За цими даними можна побудувати експериментальні криві зміцнення і встановити параметри для їх аналітичної апроксимації.

1.1.2. Випробування на твердість в залежності від товщини та властивостей матеріалу проводиться за методом Бринеля (ГОСТ 9012-59) вдавленням кульки, за методом Роквелла (ГОСТ 9013-59) вдавлюванням алмазного конуса або кульки під дією фіксованого навантаження - попереднього і основного, по методу Віккерса (ГОСТ 2999-55) вдавленням чотиригранної алмазної піраміди з кутом при вершині 136°, за методом мікротвердості (ГОСТ 9450-60) вдавленням квадратної алмазної піраміди під навантаженням до 0,5 кгс.

Метод Бринелля застосовується для листових матеріалів товщиною S> 2 мм; Метод Роквелла - для матеріалів S> 0,5 мм; метод Віккерса - для матеріалів завтовшки S> 0,15 мм і метод мікротвердості - при менших значеннях товщини.

Випробування на твердість дозволяють швидко і достатньою точно (до 8...10%) визначити характеристики міцності матеріалу і є по суті визначенням опору металу пластичному деформуванню в умовах всебічного неоднорідного стиску. В якості грубого наближення можна скористатися наступними співвідношеннями між твердістю за Бринелем і межею міцності при розтягуванні:

- для нелегованих сталей σв ≈ 0,35 НВ;

- для алюмінію і його сплавів σв ≈ 0,37 НВ;

- для міді та латуні σв ≈ 0,55 НВ.

За результатами механічних випробувань можна судити про пластичність металу та його опір пластичній деформації: чим вище рівномірне відносне подовження εр, відносне звуження площі поперечного перерізу Ψ, показник зміцнення n, відносна границя текучості σтв02т) і чим більше відрізняється від одиниці показник площинної анізотропії Rср = 0,25 (Rc +2R45°+R90°) тим вище, при інших рівних умовах, пластичність матеріалу і тим більшою мірою придатний він до штампування.