Методические указания по выполнению лабораторной работы по курсу “Механические и физические свойства материалов” для студентов направления 150600 Материаловедение и технология новых материалов Томск 2009
Министерство образования Российской ФедерацииТомский политехнический университет_______________________________________________________________УТВЕРЖДАЮЗав. кафедрой ММСакадемик РАН_____________ В. Е. Панин“___”________ .Испытания на ударную вязкостьМетодические указания по выполнению лабораторной работы по курсу “Механические и физические свойства материалов”для студентов направления 150600 – Материаловедениеи технология новых материалов Томск 2009УДК 621. 064. 07Испытания на ударную вязкость: Метод. указ. по выполн. лаб. работы по курсу “Механические и физические свойства материалов” для студентов направления 150600 – Материаловедение и технология новых материалов — Томск: Изд. ТПУ, 2009. - 11 с.Составитель доц. каф. ММС, канд. техн. наук C.В.МатренинРецензент к.ф.-м.н., доцент Б.С.ЗенинМетодические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию методическим семинаром кафедры ММС “___”________2009г.Зав. кафедройакадемик РАН______________ В. Е. ПанинИспытания на ударную вязкостьОбщие положенияПри обработке металлов, при эксплуатации металлических деталей и изделий могут иметь место процессы пластической деформации, протекающие с различной скоростью. Одни детали или изделия могут деформироваться в течение ряда лет, другие – за малые доли секунды.Процесс пластической деформации можно характеризовать скоростью деформации, гдеVd – скорость деформации,e – истинная деформацияt – время.Таким образом размерность скорости деформации – 1/сек.Практически встречаются скорости деформации от 10-10 1/сек до 105 1/сек (при взрывных процессах).Скорость деформации при статических механических испытаниях как правило находится в пределах 10-410-2 1/сек. Динамические испытания обычно проводятся со скоростью деформации порядка 102 1/сек, т.е. при динамических испытаниях скорость деформации больше, чем при статических примерно в 105 раз.При изменении скорости деформации меняется поведение дефектов кристаллической решетки (в первую очередь дислокаций): увеличивается их количество, затрудняется перемещение. Результатом этого является изменение механических свойств при динамических испытаниях по сравнению со статическими. Это изменение заключается в том, что прочностные характеристики при динамическом нагружении увеличиваются, а характеристики пластичности, как правило, уменьшаются.Изменения скорости пластической деформации может изменять механизм деформации. Если, например, при статических испытаниях чистого железа при комнатной температуре процесс пластической деформации осуществляется практически только путем скольжения, то при ударном нагружении, как показали многочисленные исследования, возможна пластическая деформация путем двойникования. Склонность к деформации двойникованием в металлах с ОЦК решеткой увеличивается с понижением температуры деформации. Так, при температуре 40К (-2690С) чистое железо деформируется двойникованием даже при статических испытаниях. Существенное влияние на механизм деформации могут оказывать примеси. Например, кремний, марганец облегчают двойникование железа, а примеси внедрения (кислород, азот, водород) при достижении определенной концентрации могут исключить процесс двойникования при медленном нагружении, однако этой концентрации может быть недостаточно для подавления двойникования при динамическом нагружении.Измерение характеристик прочности (пу, у, т, в) при динамических испытаниях затруднительно из-за большой скорости процессов деформации и разрушения (время испытания находится в пределах долей секунды). Для фиксации нагрузки и деформации в процессе испытаний необходимы малоинерционные высокочувствительные приборы. Для измерения нагрузок применяют пьезокварцевые динамометры, для измерения деформаций –фотоэлементы. Сигналы от них в процессе испытаний подаются на двухканальный электронный осциллограф, и в результате получается диаграмма (осцилл...
Другие файлы:
