Понятие о механических свойствах материалов - 02
Между числом твердости и пределом прочности (временным сопротивлением разрыву) существуют следующие примерные зависимости: ɤвр = 0,345 НB при НB > 175, ɤвр = 0,362 НB при НB < 175, для углеродистой стали; ɤвр = (0,35 ÷ 0,34) НB - для никелевой и хромоникелевой стали; ɤвр = 0,35 НB - для дюралюмина.
Упругость - свойство деформироваться и восстанавливать свою форму после снятия нагрузки. Этим свойством обладает большинство промышленных материалов (металлы, резина, древесина и др.). Упругость материала характеризуется величиной пределом упругости, определяющегося в свою очередь величиной остаточных деформаций, которые появляются при определенных нагрузках.
Пластичность - способность в значительных пределах изменять под нагрузкой форму (поглощать в значительном количестве механическую энергию) и сохранять ее после снятия нагрузки без каких-либо признаков разрушения (трещин и т. д.). К пластичным материалам относятся: сталь, свинец, олово, пластмассы, битумы и т. д. Пластичность - важнейшее технологическое свойство. На нем основаны ковка, штамповка, прокатка, волочение, прессование и г. д. Характеристикой пластичности металлов могут служить величина относительного удлинения образца в процентах, глубина вытяжки до момента появления трещины в мм и величина ударной вязкости.
Хрупкость - свойство материала разрушаться без заметного поглощения механической энергии (без заметной пластической деформации). К хрупким материалам относятся чугун, каменные материалы, бетон и др. В отличие от пластичных материалов хрупкие тела разрушаются внезапно (при ударе). Хрупкость материала также характеризуется величиной ударной вязкости, т. е. работой разрушения, отнесенной к единице поперечного сечения образца.
Ударная вязкость выражается в кгм/см2. Чем вязче, пластичней материал, тем больше работы затрачивается на его разрушение. Значения ударной вязкости для сортовой легированной стали приведены в таблицах, характеризующих механические свойства сталей.
Ползучесть - деформирование (удлинение) металлического изделия (трубы, цилиндра и др.), подвергнутого длительной, хотя и относительно невысокой нагрузке при повышенных, иногда даже нормальных температурах (медь и ее сплавы). Предел ползучести выражается нагрузкой в кг/мм2, вызывающей допускаемую техническими условиями скорость ползучести. Предел ползучести выражается также деформацией ползучести в определенный промежуток времени.
Изнашиваемость - разрушение или повреждение поверхности материала при работе под действием внешнего трения и высоких напряжений. Измеряется потерей первоначального веса, отнесенной к 1 см2 площади истирания (г/см2).
Выносливость, или усталостная прочность, - свойство, главным образом металлов, выдерживать, не разрушаясь, большое число повторно-переменных напряжений. Оно важно для материала деталей, работающих с повторно-переменными нагрузками, - шатунов двигателей, штоков молотов и прессов, пружин, рессор и др. При напряжениях, превосходящих выносливость, на поверхности изделия возникает развивающаяся трещина, приводящая к излому (излом усталости). На усталостную прочность значительное влияние оказывают дефекты обработки деталей (царапины, незакругленные уступы и т. п.), вызывающие концентрацию напряжений. Выносливость может быть охарактеризована величиной предела выносливости (усталости) представляющей собой наибольшее напряжение переменного цикла: которое образец может выдержать без разрушения при заданном высоком числе циклов. Значения предела выносливости (усталости) приведены в таблицах характеризующих механические свойства металлов.
