Физические – цвет, плотность, температура плавления, кристаллическое строение, электро- и теплопроводность, магнетизм и т. П.;

химические (характеризуют поведение материалов при химическом взаимодействии с другими химическими элементами и их соединениями) – окисляемость, растворимость в щелочах и кислотах и т. п.;

технологические (характеризуют поведение материалов при различных способах их обработки в процессе изготовления заготовок и деталей) – свариваемость, штампуемость, жидкотекучесть, усадка, прокаливаемость, закаливаемость, обрабатываемость резанием и т. п. Значения этих свойств определяются с помощью технологических проб и методов на образцах этих материалов. Например, спиральная проба на жидкотекучесть, проба на загиб, проба на кровельный замок, метод торцевой закалки и др.;

механические (характеризуют поведение материалов под нагрузкой) – прочность, упругость, пластичность, твердость;

эксплуатационные (характеризуют поведение материалов при различных условиях эксплуатации) – износо- и коррозионная стойкость, окалиностойкость, задиростойкость и прирабатываемость в узлах трения, надежность, долговечность и др., которые существенно зависят от выше приведенных свойств и особенно от механических.

В процессе эксплуатации технических устройств их детали испытывают различные виды нагружения, которые вызывают напряжение и деформацию в материалах. Для правильного конструирования, изготовления и эксплуатации изделий необходимо знать механические свойства материалов, из которых они изготовлены, и основные стандартные характеристики этих свойств, а также методы их определения.

В методических указаниях рассмотрены основные механические свойства металлов и методы их определения.

Лабораторная работа

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ

Цель работы: ознакомиться со стандартными методами испытаний материалов для определения характеристик таких механических свойств как прочность, пластичность и твердость; изучить методику расчета значений этих характеристик по результатам испытаний.

1. Определение характеристик прочности

Прочность – свойство материала сопротивляться пластической деформации и разрушению под действием внешних сил.

В зависимости от способа приложения нагрузки различают прочность при растяжении, прочность при изгибе, прочность при сжатии, при кручении, прочность на срез, при действии циклической или знакопеременной нагрузки – усталостная прочность и др.

В зависимости от скорости приложения нагрузки различают:

• статическую прочность, характеристики которой определяются при медленном равномерном возрастании нагрузки;

• динамическую прочность, характеристики которой определяются при ударном приложении нагрузки.

В зависимости от температуры испытания различают:

• прочность при температуре (20 )°C;

• низкотемпературную прочность;

• прочность при повышенных и высоких температурах.

1. Определение характеристик статической прочности

Основными характеристиками статической прочности материалов являются: предел текучести σ_т, который характеризует способность материала сопротивляться пластической деформации; предел прочности при растяжении (временное сопротивление) σ_в.

Значение их определяют по ГОСТ 1497-84 (МЕТАЛЛЫ. Методы испытаний на растяжение). Для испытаний применяют специальные цилиндрические или плоские стандартные разрывные образцы (Рис. 1), которые изготавливаются на металлорежущих станках из заготовок. Правила вырезки э тих заготовок из изделий указаны в стандартах. Образец закрепляют в и спытательной машине, схема которой приведена на рис. 2 и нагружают.