Механічні властивості матеріалів при ударі
Для перевірки здатності матеріалу пручатися ударним навантаженням
застосовують особливий вид випробувань ударним вигином – визначення
ударної в’язкості надрізаних зразків. Ці випробування проводять на
маятникових копрах (рис. 16.13).
Рис. 16.13. Маятниковий копер
На рис. 16.14 показані застосовуваний при випробуванні зразок і напрямок
удару бойка маятника. Різниця висот положення маятника до й після удару
дозволяє обчислити роботу A, витрачену на руйнування зразка.
Рис. 16.14. Зразок для випробувань
Ударною в’язкістю матеріалу KC називається величина роботи руйнування
зразка, віднесена до площі поперечного переріза в місці надрізу:
(16.51)
Хоча дані про ударну в’язкість не можуть бути використані при розрахунку
на міцність, але вони дозволяють оцінити особливу якість металу – його
схильність до крихкості при динамічних навантаженнях в умовах складного
напруженого стану в області надрізу й вирішити питання про застосовність
того або іншого матеріалу для даних умов роботи. Саме в таких умовах
працюють багато деталей машин, що мають отвори, канавки для шпонок,
різні вхідні кути й т.п.
A
Ae
PR??`
b
d
f
t
v
x
Rb
f
?????R?f
v
x
.
Ударна в’язкість однієї й тої ж стали залежить від її структури,
причому, залежність цю при статичних випробуваннях виявити неможливо. У
табл. 16.1 наведені результати визначення ударної в’язкості для
дрібнозернистої й грубозернистої сталей марки Ст2 (0,15 % вуглецю). Ці
сталі, що мають майже однакові пластичні властивості при статичних
випробуваннях, сильно відрізняються по ударній в’язкості.
Таблиця 16.1
Ударна в’язкість,
Дж/м2
%
Сталь дрібнозерниста
Сталь грубозерниста 375
345 35,3
36,9 72,2
66,7 13,1*105
13,1*105
При низьких температурах більшість чорних металів стають крихкими,
ударна в’язкість їх також знижується. Для таких металів ударними
випробуваннями з поступовим зниженням температури вдалося встановити так
звану критичну температуру крихкості — температуру, при якій
відбувається різке зменшення ударної в’язкості металу. Критична
температура крихкості різних металів різна. Нижче цієї температури метал
стає непридатним для роботи при динамічних впливах.
Ударна крихкість може з’являтися й при підвищених температурах,
наприклад, ударна в’язкість вуглицевих сталей значно знижується в
інтервалі температур 200—550 °С.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter