Механические испытания металлов

Качество изделий во многом определяется механическими свойствами материалов, из которых они изготавливаются. Основными из них являются удельный вес, плотность, вязкость, твердость, упругость, прочность, жесткость и т.п.

Механические испытания металлов

Различают следующие виды испытаний механических свойств:

• статические (характеризуются плавным и медленным приложением нагрузки к испытуемому образцу, что позволяет измерять усилия и деформации в любой момент испытания);
• динамические (характеризуются резким изменением величины усилий, действующих на образец, что позволяет определять вязкость или хрупкость материала);
• испытания на усталость или выносливость (характеризуются многократными повторными или знакопеременными нагрузками, прилагаемыми к образцу);
• испытания на твердость (характеризуются проникновением более твердого тела в поверхность испытуемого тела);
• испытания на износ и стирание (заключаются в определении изменений механических свойств материалов на их поверхности после длительного воздействия сил трения);
• технологические испытания (применяются при установлении пригодности материала для того или иного технологического процесса, а также позволяют судить о некоторых свойствах материала, например, пластичности).

Статические испытания на растяжение производят на специальных испытательных машинах, на которых образец круглого или прямоугольного сечения подвергается растяжению.

На кручение испытываются, как правило, цилиндрические образцы сплошного круглого, реже трубчатого, сечения, иногда для специальных целей — квадратного или иной формы сечения. Кручение осуществляется на машинах с механическим приводом, преимущественно с горизонтальным расположением образца, имеющих предельный крутящий момент 200 Нм; 500 Нм и др.

Динамические испытания

Динамические испытания — это такие испытания, в которых нагрузка прикладывается ударом с большой скоростью. Скорость приложения нагрузки при этих испытаниях значительно выше, чем при статических испытаниях. Увеличение скорости приложения нагрузки в пластической области ведет к увеличению сопротивления материала пластической деформации.

Для оценки сопротивляемости материалов действию динамических нагрузок проводят испытания на ударный изгиб с помощью маятникового копра.

В процессе испытаний на усталость определяют предел усталости – наибольшее напряжение при котором образец не разрушается при заданном числе перемен нагрузки.

Испытание на твердость. Наиболее применимы стандартные методы определения твердости металлов при статической нагрузке: стальным шариком (по Бринеллю), алмазным конусом (по Роквеллу) и алмазной пирамидой (по Виккерсу).