8.2.2. Метод измерения твердости.
Метод исследования НДС измерением твердости основан на изменении твердости металла вследствие его пластической деформации. В основу метода положена зависимость между твердостью деформируемого металла, измеренной стандартными методами, и интенсивностью напряжений и деформаций при пластическом деформировании.
Суть метода состоит в том, что путем испытания образцов из исследуемого материала на растяжение, сжатие или кручение с промежуточными разгрузками для измерения твердости, строят тарировочный график, связывающий интенсивность напряженияG i, твердость Н и интенсивность деформации ℮i. Затем, измеряя твердость в различных точках деформированного тела, определяют по тарировочному графику, являющемуся характеристикой материала, распределение интенсивности напряжений и, исходя из предположения о единой кривой течения, соответствующее распределение интенсивности деформаций.
Из стандартных методов измерения твердости обычно используют методы измерения твердости по Бринелю и Виккерсу, результаты измерения по которым обладают высокой чувствительностью к пластической деформации упрочняющегося материала.
Определенные трудности по Бринелю позволяют определить ее с достаточно большой точностью, однако. Вокруг отпечатка образуется значительная пластическая зона. В связи с этим, метод применяют для исследования НДС заготовок, размеры пластической области которых достаточно велики, а градиент информации незначителен. При небольших размерах пластической зоны и большом градиенте деформации предпочтительнее пользоваться методом измерения твердости по Виккерсу, так как в этом случае вокруг отпечатка возникает сравнительно небольшая пластическая область, что позволяет проводить большое количество замеров на небольшой площади.
Тарировочный график G I -H- ℮i cтроят по результатам испытаний в условиях простейших напряженных состояний (растяжение, сжатие, кручение).(Рис.52.).
8.2.3. Метод выявления линий скольжения.
На поверхности пластически деформированного металла возникает семейство естественных взаимно ортогональных линий, которые называются линиями скольжения. В случае пластической деформации они являются траекториями максимальных деформаций сдвига (максимальные касательные напряжения), с которыми совпадают математические характеристики системы уравнений, описывающих пластическое течение.
Рис. 52. Тарировочные графики.
Рис. 53. Линии скольжения полученные на поверхности детали при вытяжке.
Вопросы для самоподготовки:
На какие группы можно разделить экспериментальные методы для исследования напряженно-деформированного состояния тела?
Что такое метод делительных сеток?
Описать основные положения метода визиопластичности?
Где и как применяется метод муаровых полос?
Что такое метод слоистых моделей?
Когда и как применяютcя для исследования поведения деформируемого материала структурно-наследственные методы?
Что такое макроструктурный метод?
Описать метод определения параметров деформируемого тела по изменению его твердости?