10.Виды динамических испытаний материалов

Динамические испытания - нагрузка прикадывается резко. Осн. дин. испытанием явл. метод испытания на ударный изгиб с опред. ударной вязкости материала. Метод основан на разрушении образца (рис)

Ударная вязкость - отношение работы разрушения, затраченной на разрушение и деформаци образца ударом начальной площади поперечного сечения в том месте, где нанесен надрез.

Работоспособность образцов опред. не только способностью сопротивляться зарождению трещины, но и способностью сопротивляться распространению трещины. Чем острее надрез на образце, тем более жестким испытаниям подвергают образец. Испытания ударной вязкости применяют также для оценки склонности материала к хрупкому разрушению при ↓ температурах.

Испытания на договечность Долговечность опред. испытаниями на усталость, ползучесть, износ и коррозию.

Испытание на усталость Усталость – пр-с постепенного накопления повреждений в Ме под действием переменных напряжений, приводящих к образованию и развитию усталочных трещин.

Усталочный излом отлич. от др.структурой.

5 характеристич. зон:

1.фокус (зона, в кот. возникает зарождение трещины усталости)

2. очаг разрушения (небольшая зона, прилегающая к фокусу, кот. формируется в нач. трещине усталости, хар-ся небольшим блеском и гладкой поверхностью).

3.зона усталостного развития трещины (в ней как от очага раходятся разветвления трещины, что приводит к образованию линий усталости (следы фронта продвижения трещины) в след зоне -4

5.зона долома (образец на последней стадии усталости разрушения и имеет явно выраженные признаки хрупкого разрушения)

Цикл нагружения R=

Хар-кой цикла явл. коэфициент ассиметрии

R = макс .напряжение цикла/миним.напряжение цикла

Если R= -1,то цикл явл.симметичным

Предел выносливости – наиб. напряжение цикла, кот. выдерживает Ме без разрушения. предел выносливости для стали больше чем для цветных металлов, например.

Усталочная долговечность - число циклов нагружения образ. разрушением при заданном напряжении.

3 стадии усталочного разрушения

1.зарождение усталочной трещины

2.меденный рост трещины для критического размера

3.разрушение уставшегося сечения образца

Процесс зарождения трещины зависит от

Чем ↑ твердость поверхности, тем ↓ опастность усталочного разрушения

Направление роста трещины зависит от хар-ра нагружения. Если нагрузка растяжение-сжатие, то трещина развивается под углом 90. По направлению растяжения ,если при кручении - под углом 45град.

колебаниями t.

Испытания на ползучесть Многие детали работают под нагрузкой длит. время при опред. температуре.

Напряжение упруг.<Напряжение<напряжен.текуч.

Такая деформация наз. ползучестью.

При деформации нагретого металла в нем развиваются 2 противоположн. процесса

1 упрочнение за счет наклепа

2 разупрочнение за счет нагрева

Если преобладает 2 процесса, то в Ме начинают развиваться разупрочняющие диффузионные процессы, кот. способствуют ползучести. При ↓ температурах ползучесть развивается за счет движения дислокаций, при - за счет диффузий.

Предел ползучести Предмет помещ. в печь, нагревают до опред. температуры и приклад. опред. нагрузку. Измеряют деформацию и строят кривые ползучести

4 участка

ОА соответ. упругой и пластичной деформации, кот. возникает в первый момент приложения нагрузки

АВ участок, не установившееся ползучестью. Ме деформируется с неравномерной скоростью

ВС участок установленной ползучести, постоянная скорость

СД ускоренная деформация с образование шейки

ПРЕДЕЛ ПОЛЗУЧЕСТИ - напряжения, кот. вызывает заданную суммарную деформацию за опред. время при опред. температуре

Предел ползучести при деформации 1% за 1000ч. Нагрузки при t=400 составит 350МПа.!