Методы исследования микро- и макроструктуры металлов и сплавов, контроля качества изделий.

1.К механическим свойствам металлов относят:

Прочность – это способность материала сопротивляться деформациям и раз­рушению под действием внеш­них сил.

Твердостью называется способность металла или сплава сопротивляться внедрению в него индентора в виде шарика, конуса или пирамиды, установленных в соответствующих приборах.

Упругость – свойство материала восстанавливать свою форму после прекращения действия внешних сил, вызвавших деформацию.

Вязкость – это способность металла поглощать работу внешних сил за счёт его пластической деформации.

Пластичность – это способность металла изменять под действием внешних сил свою форму и размеры не разрушаясь, и сохранять полученную форму после прекращения действия силы.

Усталость – это процесс постепенного накопления повреждений, приводящих к появлению трещин и разрушению образца под действием постоянных циклических знакопеременных нагрузок.

Износостойкость – это способность металла сопротивляться износу.

Ползучесть – это способность металла медленно пластически деформироваться под действием постоянной нагрузки при постоянной температуре.

2.Испытания металлов бывают:

- статические (прилагаемая нагрузка возрастает медленно и плавно – определение твердости методами Бринелля и Роквелла, испытание на растяжение);

- динамические (внешняя сила воздействует с большой скоростью – определение ударной вязкости);

- технологические пробы (не принимается во внимание значение нагрузки).

Для испытания на растяжение берут цилиндрические и плоские образцы, имеющие стандартные форму и раз­меры (рис. 15).

Прочностные и пластические свойства металла могут быть определены посредством диаграммы растяжения, которую получают при испытании образцов на разрыв­ной машине. Диаграмма показывает изменение длины образца в зависимости от приложенной к нему нагрузки.

На диаграмме растяжения по верти­кальной оси отложена прилагаемая нагрузка Р, а по горизонтальной – абсолютное удлинение образца Δl.

Характерные участки и точки диаграммы: прямоли­нейный участок О – Р_р, на котором сохраняется пропорциональность между удлинением и нагрузкой; точка резкого перегиба кривой Р_т; горизонтальный участок К, в пределах которого металл «течёт» при постоянной нагрузке; точка Р_в, отмечающая наибольшее растягивающее усилие (образование шейки на испытываемом образце); Р_z – усилие в момент разрушения образца.

Напряжения по приведенным выше точкам характеризуют следующие величины.

Предел пропорциональности σ_p (МПа):

σ_p = Р_р/F_o,

где Р_р – нагрузка, при которой нарушена пропорциональность; F_o – площадь поперечного сечения образца до разрыва.

Предел упругости σ_е (МПа):

σ_е = Р_е/F_o,

где Р_е – нагрузка при пределе упругости.

Предел текучести σ_т (МПа):

σ_т = Р_т/F_o,

где Р_т – нагрузка, при которой наблюдается текучесть (удлинение образца без увеличения нагрузки).

Предел прочности σ_в (МПа) – условное напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке, предшествовавшей разрушению образца,

σ_в = Р_в/F_o,

где Р_в – наибольшая нагрузка.