Для розуміння фізичних і механічних властивостей, які відбуваються в металі під навантаженням -вивчається таке поняття, як деформація . Залежно від напружень деформація буває:
При пружній деформації - виниклі зміни зникають після припинення впливів напруг.
Пластична - залишкові зміна форми після зняття дії викликали її напруг. Дане явище має особливе значення, оскільки в структурі кристалів відбуваються непоправні пересування атомів.
Розуміння основних понять деформації (механічних і фізичних властивостей ) дозволяють розрахувати максимально допустимі навантаження в металоконструкціях .
Для початку варто розглянути поняття напруги металів.
Напругою металів називається відношення сили прикладеної до зразка або до поперечного перерізу зразка.
Напружений стан металів характеризується наступними показниками: δпр, δт, δупр, δп.
динаміка гука– зміни (деформація ) в напрямку дії сили,
δ – деформуюча напруга
δп - межа пропорційності ,
δупр -межа пружності,
δт - межа плинності,
δпр - межа міцності металу або тимчасове опір руйнуванню.
Нормальна напруга спочатку викликає пружну деформацію в монокристалі , що приводить до зміни положення окремих груп атомів один щодо одного, а після зняття навантаження поверненню атомів свої первинні положення
При виникненні нормальних напружень перевищують сили міжатомної тяжіння відбувається руйнування металу.
Напруження відповідне максимальному навантаженні , при досягненні якої дотримується закон Гука ( зміна навантаження призводить до пропорційної зміни довжини зразка ) - називається межею пропорційності .
δпр=Рпр/Sо (МПа),де:
Sо- начальна площа поперечного розтину зразка: Sо= Пdo2 / 4
Р - напруження.
Межею пружності називається умовне напруга, відповідне навантаженні , що викликає залишкову деформацію заданої величини .
При досягненні межі пружності, після зняття навантаження , розміри зразка змінюється , така деформація називається залишковою .
Фізичною межею текучості називаються напруги , відповідне навантаженні , що викликає масову пластичну деформацію у зразку.
δт=Pт/So (МПа)
На діаграмі станів δт відповідає мінімальній точці на майданчику текучості. При досягненні точки δт відбувається зміна довжини зразка при постійному навантаженні .
δпр- відповідає максимальному навантаженні , яка може витримати зразок до початку руйнування.
При випробуванні металу на розрив виготовляють зразки спеціальної форми і розмірів, які обумовлюються ГОСТом 1497 -86. У тих випадках, коли розміри заготовки або виробу не дозволяють провести вирізку зразка- випробування проводять на натуральних зразках.
Пластична деформація відбувається під дією тангенціальних напружень, які в 2 рази менше нормальних.
При пластичної деформації в першу чергу деформація відбувається по площинах найбільш сприятливо орієнтованим до напрямку діючого навантаження, і тільки після реалізації таких площин в роботу будуть вступати наступні кристалографічні площині.
Характеристикою пружною і пластичної деформації є модуль Юнга і модуль Гука . Обидві ці характеристики є структурно незалежними , а залежать тільки від природи матеріалу.
Для розуміння фізичних і механічних властивостей відбуваються в металі під навантаженням вивчається таке поняття, як деформація .
Властивості пластичної деформації визначають здатність тіл до зміни форм під впливом зовнішніх і внутрішніх сил.
Опубліковано: 04.01.2016
Поділитися: