- •1.) Атомно-кристаллическая структура металлов
- •1.2). Дефекты кристаллической решетки металлов
- •Тема 2. Формирование структуры металла при кристаллизации.
- •2.1. Гомогенная (самопроизвольная) кристаллизация
- •2.2. Гетерогенное образование зародышей
- •Тема 3. Фазы и структура в металлических сплавах
- •3.1. Твердые растворы
- •3.2. Химические соединения
- •Тема 4. Формирование структуры сплавов при кристаллизации.
- •4.1. Процесс кристаллизации и фазовые превращения в сплавах
- •4.2. Диаграмма фазового равновесия
- •Тема 5. Деформация и разрушение металлов
- •5.1. Виды напряжений
- •5.2. Упругая и пластическая деформация металлов
- •6). Сверхпластичность металлов
- •6,2). Разрушение металлов
- •Тема 6. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла
- •7.1. Возврат и полигонизация
- •7.2. Рекристаллизация
- •Тема 7. Механические свойства металлов
- •8,1. Общая характеристика механических свойств
- •8.3. Твердость металлов
- •9,1. Механические свойства, определяемые при динамических испытаниях
- •9,2 Механические свойства при переменных (циклических) нагрузках
- •9.3. Изнашивание металлов
- •Тема 8. Железо и сплавы на его основе.
- •10.1. Компоненты и фазы в системе железо - углерод
- •10.2. Диаграмма состояния железо - цементит (метастабильное равновесие)
- •Тема 9. Чугун.
- •11.1. Белый и серый чугуны
- •11.2. Ковкий чугун
- •Тема 10. Фазовые превращения в сплавах железа (теория термической обработки)
- •12.1.Превращение ферритно-карбидной структуры в аустенит при нагреве
- •12.2. Рост зерен при нагреве
- •13. Общая характеристика превращения переохлажденного аустенита
- •14.1. Перлитное превращение
- •14.2. Мартенситное превращение в стали
- •Тема 11. Технология термической обработки стали
- •15.1. Отжиг I рода
- •15.2. Отжиг II рода
- •16.1. Закалка
- •16.2. Отпуск
- •Тема 13 Поверхностная пластическая деформация
9,1. Механические свойства, определяемые при динамических испытаниях
Под динамическими понимают испытания, при которых скорость деформирования значительно выше, чем при статических испытаниях. Динамические испытания на изгиб выявляют склонность металла к хрупкому разрушению. Метод основан на разрушении образца с концентратором посредине одним ударом маятникового копра (рис. 37а).
По шкале маятникового копра определяют полную работу К, затраченную при ударе
К = Ph1 (cos - cos ).
Под ударной вязкостью КС, Дж/м2 понимают работу удара отнесенную к начальной площади поперечного сечения S0 в месте концентратора: КС = К/ S0.
В данный момент предусматриваются концентраторы трех видов:
U - с радиусом концентратора R= 1мм;
V - с R= 0,25 мм и углом 450;
T - усталостная трещина.
Соответственно ударная вязкость обозначается КСU, КСV и КСT и является инте-гральной характеристикой, включающей работу зарождения трещины (аЗ) и работу распро-странения вязкой трещины (аР):
КСU = аЗ + аР
Склонность к хрупкому разрушению в первую очередь определяется работой распро-странения трещины. Чем больше аР, тем меньше возможность внезапного хрупкого разру-шения. В настоящее время существует ряд методов определения аЗ и аР.
Наиболее надежный метод определения аЗ и аР предложил Б. А. Дроздовский. Метод сводится к испытанию на удар образцов с усталостной трещиной (КСТ), которую создают на специальном вибраторе. Вся работа, затрачиваемая на разрушение образца, в этом случае расходуется только на развитие заранее созданной трещины (аЗ =0). Ударная вязкость КСТ определяется как отношение работы, затраченной на разрушение образца, к его живому се-чению (рис.37б).
Порог хладноломкости. Порог хладноломкости определяют при испытании ударным изгибом надрезанных образцов для разных температур, затем строят кривую зависимости ударной вязкости от температуры испытания.
Поскольку хрупкий и вязкий характер разрушения при ударном изгибе для стали мож-но четко различить по виду излома, порог нередко определяют по количеству волокна (В,%) матовой -волокнистой составляющей в изломе.
Количество волокна на изломе определяется как отношение площади волокнистого (вязкого) излома к первоначальному расчетному сечению образца. Далее строится сериаль-ная кривая «процент волокна» - «температура испытания» (рис. 38).
За порог хладноломкости принимается температура, при которой имеется 50% волок-на t50, что примерно соответствует КСТ/2. Для ответственных деталей за критическую тем-пературу хрупкости нередко принимают температуру, при которой в изломе имеется 90% волокна (t90), а ударная вязкость сохраняет высокое значение. Нередко определяю верхний tВ порог хладноломкости, который отвечает 90 % волокна и нижний tН, отвечающий10 % во-локна. Порог хладноломкости не является постоянной материала, а сильно зависит от его структуры, условия испытания, наличия концентраторов напряжений, размера образца и т.д. Чем выше прочность, тем выше порог хладноломкости.
В случае определении надежности машин хладноломкость не включается в расчеты на прочность, а дается лишь общая рекомендация не применять материал при температурах ниже порога хладноломкости. Нужно учитывать, что с понижением температуры снижается и величина К1с