МАТЕРИАЛЫН ШИНЖЛЭХ УХААН
Механик шинж чанар, тэдгээрийг тодорхойлох арга
Материалын механик шинж чанарыг тусгай дээжээр тодорхойлно.
Хамгийн түгээмэл механик шинж чанарууд нь: хатуулаг, хүч чадал, уян хатан байдлын хязгаарлалт, нөлөөллийн хүч
Туршилтыг тусгай дээж ашиглан суналтын туршилтын машин дээр гүйцэтгэдэг. Деформаци байж болно уян хатанэсвэл хуванцар. Уян хатан
деформацийг арилгасны дараа бүрэн арилдаг (алга болдог).
ачаалал. Хуванцар
ачааллыг арилгасны дараа деформаци арилдаггүй (хөнгөн цагаан утсыг нугалж, ачааллыг арилгасны дараа утас нь нугардаггүй - хуванцараар гажигтай).
Энэ нь тодорхойлно: хязгаар хүч чадал (sв) нь дээж ажиллахгүй байх үеийн хүчдэл юм
Хатуулаг тодорхойлох
Хатуулаг нь материалын том хуванцар деформацид тэсвэртэй байдлыг тодорхойлдог.
Хатуулгыг тодорхойлох хамгийн түгээмэл арга бол туршилтын материалд дэнлүү гэж нэрлэгддэг тусгай биеийг оруулах бөгөөд ингэснээр материалд дотогшоо ул мөр үлдэх болно.
Бринеллийн арга (Н.В)
Бөмбөгийг тогтмол ачааллын дор дотогш оруулдаг бөгөөд үүний үр дүнд дээжийн гадаргуу дээр бөмбөрцөг хонхорхой хэлбэрээр дардас үүсдэг.
Хэвлэлийн диаметрийг Brinell микроскоп ашиглан харилцан перпендикуляр хоёр чиглэлд хэмждэг - энэ нь масштабтай томруулдаг шил юм.
Роквелл арга
Энэ аргын өмнө авч үзсэн үндсэн ялгаа нь хатуулаг нь догол мөрний гадаргуугийн талбайгаар бус харин судалж буй дээжинд нэвтрэн орох гүнээр тодорхойлогддог явдал юм.
Хатуу материалыг туршихдаа алмаазан конусыг, зөөлөн материалыг туршихдаа хатууруулсан ган бөмбөлөг болгон ашигладаг. Хатуу байдлын утгыг дараах байдлаар харуулав. HRB - бөмбөг (жишээлбэл, 90HRA). Хатуу байдлын хэмжүүрЛавлагаа өөрчлөгдсөний улмаас HRC өөрчлөгдсөн тул хэмжсэн утгыг засах шаардлагатай.
Нэгж дэх хатуулгийн утгаH.R.C.NV нэгжээс ойролцоогоор 10 дахин бага, өөрөөр хэлбэл. хатуулаг 30H.R.C.ойролцоогоор 300НВ-тай тохирч байна.
Викерсийн арга
Энэ арга нь эсрэг талын нүүрний хоорондох өнцөг нь 136 ° -тай тэнцүү тетраэдр алмаазан пирамидын доголд суурилдаг. Хатуулаг (энэ нь томилогдсон H.V.) ачааллыг хэвлэх гадаргуугийн талбайн харьцаагаар тодорхойлно.
Бринелл ба Викерсийн хатуулгийн утгууд бараг тэнцүү байна.
Эргийн арга .
Эргийн хатуулгийг хэмжих үед ачаа нь түүн дээр суурилуулсан (ихэвчлэн ган бөмбөлөг) гадаргуутай перпендикуляр дээж дээр өндрөөс унадаг. Эргийн хатуулаг нь бөмбөгний цохилтын өндрөөр тодорхойлогддог (хүргүүртэй жин).
Цохилтын бат бэх ба хугарлын бат бөх чанарыг тодорхойлох
Цохилтын хүчийг тодорхойлохын тулд ховилтой дээжийг ашигладаг бөгөөд энэ нь стресс баяжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Дээжийг дүүжин овоолгын машин дээр суурилуулсан бөгөөд ингэснээр дүүжин нь ховил руу цохиж, нээгдэнэ. Савлуур нь унах үед өндөрт өргөгдөж, дээжийг устгаж, өндрийг нь дээшлүүлдэг (өсөлтийн явцад хуримтлагдсан ажлын хэсэг нь дээжийг устгахад зарцуулагддаг).
Нөлөөллийн хүч
- энэ бол устгалын харьцангуй ажил, i.e. алдаа гарахаас өмнө дээжийн талбайтай холбоотой ажил.
Хагарлын бат бөх байдал.Металлын бат бөх байдлын талаарх илүү дэлгэрэнгүй мэдээллийг хугарлын бат бөх байдлын туршилтаар өгдөг.
гангийн АНГИЛАЛ
Нүүрстөрөгчийн агууламж (C) 2.14% хүртэл хайлшийг ган гэж нэрлэдэг.
Ганыг химийн найрлага, үйлдвэрлэх арга, чанар, исэлдэлтийн түвшин, зориулалт, бүтцээр нь ангилдаг
Химийн дагуу Гангийн найрлагыг нүүрстөрөгч ба хайлш гэж ангилдаг.
Нүүрстөрөгчийг дараахь байдлаар хуваадаг: бага нүүрстөрөгч - 0.25% C хүртэл,
дунд нүүрстөрөгч - 0.25-0.6% C,
өндөр нүүрстөрөгч - 0.6% -иас дээш C.
Хайлшийн элементүүдийн агууламжаас хамааран тэдгээрийг дараахь байдлаар хуваана.
бага хайлштай - лигүүдийн 2.5% хүртэл. эл.,
дунд зэргийн хайлштай - lig-ийн 2.5-10%. эл.,
өндөр хайлштай - 10% -иас их л. д.
Үйлдвэрлэлийн аргын дагуу тэдгээрийг дараахь байдлаар ялгадаг.
хувиргагч,
ил зуух,
цахилгаан ган,
тусгай хайлуулах аргаар ган .
Ганыг зориулалтын дагуу дараахь байдлаар ангилдаг.
бүтцийн,
багаж хэрэгсэл,
барилга,
тусгай шинж чанартай тусгай зориулалтын ган .
Чанарын дагуу тэдгээрийг дараахь байдлаар ялгадаг.
ердийн чанар,
өндөр чанартай,
өндөр чанартай
ялангуяа өндөр чанартай.
Гангийн чанар нь хортой хольц, голчлон (хүхэр, фосфор) хамаардаг.
Нүүрстөрөгчийн гангийн чанарыг тэмдэглэгээнд тусгасан болно.
Энгийн чанарын ган нь St (St3) үсгээр тэмдэглэгдсэн байдаг.
Өндөр чанартай гангийн тэмдэглэгээний төгсгөлд A (U10A) үсэг байрлуулна.
Бүх хайлштай ган нь хамгийн багадаа өндөр чанартай (0.00-д 10, 20, 45 - % C) үйлдвэрлэгддэг.
Ялангуяа өндөр чанартай ган үйлдвэрлэхэд боловсруулалтыг сайжруулдаг тусгай төрлүүдийг ашигладаг бөгөөд үүнийг гангийн тэмдэглэгээнд зааж өгч болно.
VI (VIT) - вакуум индукцийн зууханд дахин хайлуулах,
VD (VDP) - вакуум нуман зууханд дахин хайлуулах,
Ш (EMP) – цахилгаан шаарыг дахин хайлуулах,
SD – цахилгаан шаарыг дахин хайлсны дараа ганг вакуум нуманаар дахин хайлуулах,
ODP - уламжлалт нуман хайлуулах,
PDB – плазмын нуман хайлуулах.
Исэлдүүлэх түвшингээс хамааран тэдгээрийг дараахь байдлаар ялгадаг.
тайван (st) нь манганаар исэлгүйждэг. Цахиур ба хөнгөн цагаан.
хагас нам гүм (ps) манган ба хөнгөн цагаанаар исэлдүүлсэн.
буцалгах (kp) нь манганаар исэлгүйждэг.
ГОСТ стандартад ганг тэмдэглэхдээ дараах тоо, үсгийн хослолыг хүлээн зөвшөөрдөг.
Тэмдэглэгээний эхний цифр нь гангийн нүүрстөрөгчийн агууламжийг заана.
Хэрэв тоо нь нэг оронтой бол 0.0%,
хэрэв тоо нь хоёр оронтой бол 0.00%,
хэрэв тоо заагаагүй бол ~ 1%.
ЖИШЭЭ 9ХС – 0.9% нүүрстөрөгч
Ганд багтсан хайлшийн элементүүдийг тодорхойлохын тулд тус бүр өөрийн гэсэн үсэгтэй байна.
N-никель, D-зэс, А-азот, X-хром, Р-бор, Р-фосфор, К-кобальт, В-ниоби, М-малибден, С-циркон, Т-титан, G-манган, С- цахиур, F-ванади, S-хөнгөн цагаан, В-волфрам.
Үсгийн дараах тоонууд нь өгөгдсөн хайлшийн элементийн дундаж агууламжийг% -иар илэрхийлнэ. Хэрэв тоо байхгүй бол хайлшийн элемент ~ 1% байна.
Жишээ:
9ХС - 0.9% нүүрстөрөгч, 1% хром, 1% цахиур.
X12 - 1% нүүрстөрөгч, 12% хром.
Гангийн исэлдэлтийн түвшинг гангийн тэмдэглэгээний төгсгөлд үсгээр тэмдэглэнэ: SP - тайван, PS - хагас чимээгүй, KP - буцалгана.
Зарим гангийн хувьд тусгай тэмдэглэгээг ашигладаг.
P - өндөр хурдны ган, үүний дараа гарсан тоо нь вольфрамын агууламжийг хувиар илэрхийлнэ (P18-18% вольфрам бүхий өндөр хурдны ган),
Бөмбөлөг холхивчийн гангийн тэмдэглэгээ нь Ш үсгээр эхэлж, 0.0% хромын агууламжийг харуулсан дараагийн дугаар (ShKh15 - бөмбөлөг агуулсан ган 1.5% хром)
Энгийн чанарын нүүрстөрөгчийн ган– St0, St1, St2, St3, St3G, ... - бага ачаалалтай металл хийцэд ашигладаг.
Нүүрстөрөгчийн бүтцийн чанарын ган - 08, 10, 15, 20, 25, 30, ...85 - шураг, самар, боолт.
Автомат ган - A11, A20, A30, AC40 (C - хар тугалга, E - селен) чухал ач холбогдолтой бус бүтээгдэхүүнийг автомат машин дээр үйлдвэрлэдэг.
Нүүрстөрөгчийн багажны ган -U7, U8, U9, ... U13.
Өндөр чанартай - U7A, ...U13A.
хайлш ган -
Урлаг. дунд зэргийн бат бэх 15ХР, 20ХМ гэх мэт.
Урлаг. хүч чадал нэмэгдсэн - 12Х2Н3А, 18Х2НМА нь поршений цагирагуудыг хийдэг
Сайжруулсан ган - 30X, 40X, 50X - нь тахир гол хийхэд ашиглагддаг.
Хром-цахиур-манганы ган - 30KhGSA автомашины үйлдвэрлэл.
Хром-никель ган - 40ХН араа
Хром-никель-молибденган - 40KhNMA, 38KhNZMFA нь ачаалал ихтэй хэсгүүдийг үйлдвэрлэдэг.
Өндөр бат бэх ган - 30KhGSNA, 30Kh5MSFA.
Пүршний ган - 55С2, 60С2А, 70С3А нь автомашины пүрш, автомашины булаг үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.
Бөмбөг агуулсан ган - ShKh15, ShKh15SG нь гинжит танк, төмөр замын хөндлөвчний зам хийхэд ашиглагддаг.
Багаж хэрэгсэлган – 9ХС, ХВГС, ХВ2, ХВ4 – дамжлага, гулдмай үйлдвэрлэдэг.
Өндөр хурдны ган - R18, R6M5, 10R6M5 - ээлжлэн ачаалалтай ажилладаг том хэмжээтэй багаж.
Тусгай зориулалтын ган - 12Х13, 30Х13, 12Х18Н10Т - турбины ир, мэс заслын багажийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Халуунд тэсвэртэй ган - 15Х5, 12Х17, 15Х28, 25Х2М1А-ыг бойлер үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Цутгамал төмөр - ангилал ба тэмдэглэгээ
Саарал, цагаан, хагас (эсвэл цайруулсан) хугарлын төрлийг тодорхойлдог графитжилтын зэргээс хамаарна.
Бал чулуун орцын хэлбэрээс хамааран - давхаргат, бөмбөрцөг хэлбэртэй (өндөр бат бөх цутгамал төмөр), вермикуляр ба ширхэгтэй (зөврдөг цутгамал) бал чулуу бүхий цутгамал төмөр.
металл суурийн шинж чанараас хамааран - перлит, феррит, перлит-феррит, аустенит, бейнит, мартенсит
Зорилгоос хамааран - тусгай шинж чанар бүхий бүтцийн болон цутгамал төмрийн хувьд; химийн найрлагын дагуу - хайлштай ба хайлшгүй.
Саарал ширэм нь цутгамал төмрийн хамгийн өргөн хэрэглэгддэг төрөл (механик, сантехник, барилгын бүтэц) бөгөөд эд ангиудын чичиргээнд чичиргээ шингээх коэффициент өндөр (гангаас 2-4 дахин их) байдаг.
Цагаан цутгамал төмөр нь төмрийн хатуу уусмалд агуулаагүй илүүдэл нүүрстөрөгч нь Fe3C (цементит) төмрийн карбид хэлбэрээр холбогдсон хайлш юм.
Цагаан цутгамал төмөр нь бага механик шинж чанар, эмзэг байдлаас шалтгаалан зүлгүүрийн элэгдэл ихтэй нөхцөлд ажилладаг энгийн тохируулгын хэсгүүдэд хязгаарлагдмал хэрэглээтэй байдаг.
Хагас цутгамал төмрийн нүүрстөрөгчийн нэг хэсэг нь бал чулуу хэлбэрээр чөлөөт төлөвт, нэг хэсэг нь карбид хэлбэрээр холбогдсон төлөвт байдаг. Энэ нь хуурай үрэлтийн нөхцөлд ажилладаг үрэлтийн материал (тоормосны дэвсгэр), түүнчлэн элэгдэлд тэсвэртэй эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг (өнхрөх, цаас хийх, гурил нунтаглах өнхрөх).
Сэдэв 3: Бүтцийн материалын шинж чанарыг судлах.
Материалын судалгааны аргын ангилал
Металлын үндсэн шинж чанар, тэдгээрийг судлах арга.
Металл нь тодорхой шинж чанаруудаар тодорхойлогддог бүтцийн материалын ангиллын нэг юм.
- "металл гялбаа" (сайн тусгал);
- хуванцар;
- өндөр дулаан дамжуулалт;
- өндөр цахилгаан дамжуулах чанар.
Эдгээр шинж чанарууд нь металлын бүтцийн онцлогтой холбоотой юм. Металл төлөвийн онолоор бол электронууд тойрог замд эргэлддэг эерэг цөмүүдээс тогтсон бодисыг металл гэнэ. Сүүлчийн түвшинд электронуудын тоо бага бөгөөд тэдгээр нь цөмтэй сул холбоотой байдаг. Эдгээр электронууд нь бүхэл бүтэн металлын эзэлхүүнээр шилжих чадвартай, өөрөөр хэлбэл бүхэл бүтэн атомд хамаардаг.
Судалгааны аргууд.
Металл болон хайлш нь янз бүрийн шинж чанартай байдаг. Металлыг судлах нэг аргыг ашигласнаар бүх шинж чанарын талаар мэдээлэл авах боломжгүй юм. Шинжилгээний хэд хэдэн аргыг ашигладаг.
1. Химийн найрлагыг тодорхойлох.
2. Тоон шинжилгээний аргуудыг ашигладаг.
3. Хэрэв өндөр нарийвчлал шаардагдахгүй бол спектрийн шинжилгээг ашиглана.
Спектрийн шинжилгээ нь зэс электрод болон судалж буй металлын хооронд зохиомлоор өдөөгдсөн цахилгаан нум эсвэл очны спектрийг задлах, судлахад суурилдаг.
Нуман гал авалцаж, гэрлийн туяа призмээр дамжуулан нүдний шил рүү орж, спектрийг шинжлэх болно. Спектрийн шугамын өнгө, концентраци нь химийн элементүүдийн агуулгыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Суурин болон зөөврийн гантоскопыг ашигладаг.
4. Рентген спектрийн шинжилгээгээр найрлагын талаар илүү үнэн зөв мэдээлэл өгдөг.
Энэ нь микроанализер дээр хийгддэг. Хайлшийн фазын найрлага, атомын тархалтын хөдөлгөөний шинж чанарыг тодорхойлох боломжийг танд олгоно.
Механик шинж чанарын ерөнхий шинж чанар.
Энэ нь тухайн материалын ачаалалд үзүүлэх эсэргүүцэл, энэ тохиолдолд хэв гажилтын чадвар, түүнчлэн устгах явцад түүний зан байдлын шинж чанарыг тодорхойлдог үзүүлэлтүүдийн багц юм. Үүний дагуу хүчдэлийг хэмждэг (ихэвчлэн кгс/мм 2эсвэл Mn/m 2), хэв гажилт (% -аар), хэв гажилт, эвдрэлийн тодорхой ажил (ихэвчлэн кгф․м/см 2эсвэл Мж/м 2), статик эсвэл давтан ачааллын дор устгах үйл явцын хөгжлийн хурд (ихэнхдээ мм 1 хувьд секэсвэл 1000 ачааллын давталтын мөчлөгийн хувьд, мм/кцикл). M. s. m-ийг янз бүрийн хэлбэрийн дээжийн механик туршилтын явцад тодорхойлно.
Ерөнхийдөө бүтэц дэх материалууд нь маш өөр шинж чанартай ачаалалд өртөж болно: хурцадмал байдалд ажилладаг , шахах, гулзайлгах, мушгирах, зүсэх гэх мэт эсвэл суналт, гулзайлтын зэрэг хэд хэдэн төрлийн ачааллын хосолсон үйлчлэлд хамаарна. Материалын ашиглалтын нөхцөл нь температур, орчин, ачааллын хурд, цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөх хуулиас хамаарч өөр өөр байдаг. Үүний дагуу М.С-ийн олон үзүүлэлтүүд байдаг. м ба олон механик туршилтын аргууд. Металл ба инженерийн хуванцаруудын хувьд хамгийн түгээмэл туршилтууд нь суналт, хатуулаг, нөлөөллийн гулзайлтын; хэврэг бүтцийн материал (жишээлбэл, керамик, металл керамик) нь шахалтын болон статик гулзайлтын хувьд ихэвчлэн шалгадаг; Нийлмэл материалын механик шинж чанарыг, түүнчлэн зүсэлтийн туршилтын явцад үнэлэх нь чухал юм.
3) Материал ба эцсийн инженерийн бүтээгдэхүүний физик-механик шинж чанар, технологийн үзүүлэлтийг тодорхойлох стандарт туршилтын арга, тэдгээрийн дизайны стандарт арга.
Ашиглалтын явцад машины эд анги нь янз бүрийн төрлийн ачаалалд өртдөг. Ачааллын янз бүрийн нөхцөлд хайлшийн гүйцэтгэлийг тодорхойлохын тулд тэдгээрийг хурцадмал байдал, шахалт, гулзайлгах, мушгирах зэрэгт туршина.
Гадны ачааллын нөлөөн дор металлын үйл ажиллагаа нь тэдгээрийн механик шинж чанараар тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь тодорхой материал бүрийн ачааллын хязгаарыг тодорхойлох, төрөл бүрийн материалын харьцуулсан үнэлгээ хийх, үйлдвэр, лабораторид металлын чанарын хяналтыг хийх боломжийг олгодог. нөхцөл.
Механик шинж чанарыг шалгахад хэд хэдэн шаардлага тавигддаг. Туршилтын температур ба эрчим хүчний нөхцөл нь бодит машин, байгууламж дахь материалын үйлчилгээний нөхцөлтэй аль болох ойр байх ёстой. Үүний зэрэгцээ туршилтын аргууд нь маш энгийн бөгөөд металлургийн бүтээгдэхүүний массын чанарыг хянахад тохиромжтой байх ёстой. Төрөл бүрийн бүтцийн материалын чанарыг харьцуулах шаардлагатай байдаг тул механик шинж чанарыг шалгах аргуудыг стандартаар хатуу зохицуулах ёстой.
Механик шинж чанарыг тодорхойлох үр дүнг машин, байгууламжийг төлөвлөхдөө тооцооллын дизайны практикт ашигладаг. Хамгийн түгээмэл механик туршилтууд нь:
1. Нэг тэнхлэгт суналтын хувьд нэг ачаалалтай статик богино хугацааны туршилтууд - шахалт, хатуулаг, гулзайлтын болон мушгиа.
2. Цохилтын хүч ба түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлох динамик туршилтууд - ан цав үүсэх, хөгжүүлэх тусгай ажил.
3. Материалын тэсвэрлэх хязгаарыг тодорхойлох хувьсах ачааллын туршилт.
4. Дулааны ядаргааны туршилт.
5. Мөлхөгч ба урт хугацааны бат бэхийн туршилт.
6. Хагарлын бат бөх байдлын параметрүүдийг тодорхойлох хагарлын тархалтыг эсэргүүцэх туршилт.
7. Нарийн төвөгтэй стрессийн нөхцөлд материалыг турших, түүнчлэн эд анги, угсралт, бэлэн байгууламжийн бүрэн хэмжээний туршилт.
3.2. Материалын шинж чанар
Механик шинж чанарматериалын бүх төрлийн гадны механик нөлөөллийг эсэргүүцэх чадвараар илэрдэг.
Механик нөлөөллийн шинж чанар чиглэл, үргэлжлэх хугацаагаарТэгээд хамрах хүрээ.чиглэлд механик нөлөөлөл гэж үзэж болно шугаман(хүчдэл ба шахалт) ба булан(нугалах ба мушгирах). Үргэлжлэх хугацаанаас хамааран тэдгээрийг хуваана статикТэгээд динамик,хамрах хүрээгээр - дээр эзэлхүүн ба өнгөц.
Механик шинж чанар нь механик нөлөөллийн дор бодис, материалын хэлбэр, хэмжээ, тасралтгүй байдлын өөрчлөлт, улмаар тэдгээрийг үйлдвэрлэх, ашиглах (ашиглах) явцад үүсдэг бодис, материалд бараг ямар ч механик нөлөөллийн үр дүнг тодорхойлдог.
Бодис ба материалын үндсэн механик шинж чанарууд орно уян хатан байдал, хатуулаг, уян хатан чанар, уян хатан чанар, бат бөх, хэврэг, хатуулаг, хатуулаг.
Уян хатан байдал- гадны нөлөөлөл зогссоны дараа материалын хэлбэр, эзэлхүүнийг (хатуу) эсвэл зөвхөн эзэлхүүнийг (шингэн ба хий) аяндаа сэргээх шинж чанар. Уян хатан чанар нь бодисын атомууд (молекулууд) хоорондын харилцан үйлчлэл, тэдгээрийн дулааны хөдөлгөөнөөс шалтгаална.
Тухайн төрлийн ачааллын дор материал, бүтээгдэхүүний хэмжээ, хэлбэрийг өөрчлөх чадварыг хэмжих хэмжүүр болохуйц ойлголтууд "уян хатан байдал"Бас "хатуу байдал".
Уян хатан байдал -Харьцангуй бага нөлөөллийн хүчээр аливаа материал, бүтээгдэхүүний хэмжээ, хэлбэрийг устгахгүйгээр мэдэгдэхүйц өөрчлөлт хийх чадвар.
Хатуулаг -Тухайн төрлийн ачааллын үед материал, бүтээгдэхүүний хэмжээ, хэлбэр бага өөрчлөгдөх чадвар. Хатуу байдал их байх тусам өөрчлөлт бага байх болно.
Уян хатан байдал- эдгээр өөрчлөлтийг үүсгэсэн механик ачааллыг арилгасны дараа хатуу материалын өөрчлөлтийн хэлбэр, эзэлхүүнийг микроскопийн тасалдалгүйгээр хадгалах чадвар.
Хуванцар деформаци нь зарим атом хоорондын холбоог таслах, шинээр үүсэхтэй холбоотой юм. Хуванцар байдлыг харгалзан үзэх нь аюулгүй байдлын хязгаар, хэв гажилт, тогтвортой байдлыг тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд хамгийн бага жинтэй бүтэц бий болгох боломжийг өргөжүүлдэг.
Механик хүч чадалхатуу бодисууд - эвдрэлийг эсэргүүцэх, хэсэг болгон хуваах шинж чанар), түүнчлэн механик стрессийн үед хэлбэрээ эргэлт буцалтгүй өөрчлөх. Хатуу бодисын бат бөх чанарыг эцсийн эцэст тэдгээрийн бүтцийн нэгжүүд (атом, ион гэх мэт) хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчээр тодорхойлдог.
Эмзэг байдал- хэлбэр, эзэлхүүний урьдчилсан өөрчлөлтгүйгээр механик нөлөөллийн дор хатуу биетүүд нурах шинж чанар.
Зуурамтгай чанар (дотоод үрэлт)- материалын гадаад хүчийг эсэргүүцэх чадвар нь дараахь зүйлийг үүсгэдэг.
Хатуу биед - одоо байгаа хурц хагарлын тархалт (хугарал);
Шингэн ба хийд - урсгал.
Хатуулаг -гадаргуугийн давхарга дахь контактын нөлөөг (ховил эсвэл зураас) эсэргүүцэх материалын шинж чанар. Энэ өмчийн онцлог нь зөвхөн бага хэмжээний бодисоор хэрэгждэг явдал юм. Хатуулаг нь материалын нарийн төвөгтэй шинж чанар бөгөөд түүний хүч чадал, уян хатан чанарыг илэрхийлдэг.
Механик нөлөөлөл байхгүй үед болор дахь атомууд тэнцвэрт байдалд байна. Механик нөлөөгөөр материаллаг объектын хэв гажилт үүсдэг.
Деформаци- биеийн болон түүний хэсгүүдийн хэлбэр, хэмжээ өөрчлөгдөж, тэдгээрийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчийг өөрчлөхөд хүргэдэг бодисын олон тооны хэсгүүдийн харьцангуй байрлалын өөрчлөлт. Бүх бодисууд нь гажигтай байдаг.
Хэрэв та шахалтын ачааллыг хэрэглэвэл бодисын бүтцийн хэсгүүд (жишээлбэл, атомууд) дотоод түлхэлтийн хүч нь гадны шахалтын хүчийг тэнцвэржүүлдэг ийм зайд ойртох болно. Сунгах үед таталцлын хүч нь гадны ачааллыг тэнцвэржүүлэх хүртэл бүтцийн хэсгүүдийн хоорондох зай нэмэгддэг.
Хатуу биетүүдэд үүсэх механизмын дагуу уян харимхай болон хуванцар хэв гажилтыг ялгадаг. Уян хатан деформацихэв гажилт гэж нэрлэгддэг бөгөөд гадаад хүчний үйлчлэл зогссоны дараа материалын хэлбэр, бүтэц, шинж чанарт үзүүлэх нөлөөлөл арилдаг. хуванцар -ачааллыг арилгасны дараа үлдсэн хэв гажилтын хэсэг нь материалын бүтэц, түүний шинж чанарыг эргэлт буцалтгүй өөрчилдөг.
Бүх бодит хатуу биетүүд нь жижиг хэв гажилттай байсан ч гэсэн хуванцар шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь хэв гажилтын холимог механизмыг урьдчилан тодорхойлдог. эластопластик деформаци.Тиймээс янз бүрийн эд анги, бүтцэд хуванцар хэв гажилт нь дүрмээр бол бага хэмжээний материалыг хамардаг, үлдсэн хэсэг нь зөвхөн уян хатан хэв гажилтыг мэдэрдэг. Хэрэв хэв гажилтын хэмжээ нь цаг хугацаанаас тодорхой хамааралтай бол, жишээлбэл, энэ нь тогтмол ачааллын үед нэмэгддэг боловч буцах боломжтой бол үүнийг гэнэ. наалдамхай уян хатан.
Хатуу биет дэх хуванцар деформацийг жишээлбэл, атомын хамгийн нягт савлагаатай хавтгай ба чиглэлийн дагуу бодисын болор торонд үүсдэг гулсах замаар хийж болно. Эдгээр хавтгайд хэвтэж буй гулсах хавтгай ба гулсах чиглэлүүд үүсдэг гулсах систем.Жишээлбэл, металлын хувьд нэг буюу хэд хэдэн гулсалтын систем нэгэн зэрэг ажиллах боломжтой.
Гулсах процессыг болорын нэг хэсгийг нөгөө хэсэгтэй нь зэрэгцүүлэн харуулах нь цэвэр схемийн шинж чанартай байдаг (Зураг), учир нь ийм хөдөлгөөн нь гадаад ачааллын утгыг зуу, мянга дахин их шаарддаг. бодит байдал.
Бодит материалд гулсах нь нэг гулсалтын хавтгайд шилжилтийн хөдөлгөөний үр дүнд болон бусад руу шилжсэний үр дүнд үүсдэг. Деформацид орсон талст бодис дотор хөдөлж буй мултралууд нь олон тооны мултарсан атомууд болон хоосон орон зайг үүсгэдэг.
Деформацид зарцуулсан ажлын ихэнх хэсэг (95% хүртэл) дулаан болж хувирдаг (халаалт үүсдэг), үлдсэн энерги нь торны согогийн нягтрал ихсэх хэлбэрээр хуримтлагддаг (сул орон тоо, голчлон мултрал). Эрчим хүчний хуримтлал нь хэв гажилтын үр дүнд үүссэн үлдэгдэл хүчдэлийн өсөлтөөр нотлогддог. Үүнтэй холбоотойгоор хуванцараар гажигтай материалын төлөв байдал тогтворгүй бөгөөд жишээлбэл, дулааны боловсруулалтын үед өөрчлөгдөж болно.
Деформацийн хамгийн энгийн элементүүд нь:
харьцангуй сунгалт δ - ачааллын нөлөөгөөр дээжийн уртын өсөлтийн (/,-/ 0) анхны утгад харьцуулсан харьцаа / 0:
δ = (/,-/ 0)/ / 0
харьцангуй агшилт ψ - ачааллын нөлөөн дор дээжийн хөндлөн огтлолын бууралтын харьцаа (S 0 -S 1) анхны утга нь S 0:
ψ= (S 0 -S 1)/ S 0
Деформацийн эсэргүүцлийг хөрш зэргэлдээх атомын давхаргын нөгөөтэй харьцуулахад зүсэх эсэргүүцлээр тодорхойлно. Энэхүү эсэргүүцлийн цар хүрээг тооцоолохын тулд "Үзэл баримтлал" хүчдэл".
Хүчдэл -Материалын хэв гажилтын үед үүсэх дотоод хүчний хэмжүүр, түүний деформацийн үед бодисын хэсгүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэлийн хүчний өөрчлөлтийг тодорхойлдог. Хүчдэлийг шууд хэмждэггүй, харин зөвхөн биед нөлөөлж буй хүчний хэмжээгээр эсвэл шууд бусаар тодорхойлогддог - түүний үйл ажиллагааны нөлөөгөөр, жишээлбэл, пьезоэлектрик нөлөөгөөр.
Хүчдэл нь вектор хэмжигдэхүүн; Энэ векторын хэвийн ба шүргэгч хавтгай дээрх проекцын хэмжээг гэнэ хэвийнТэгээд зүсэлтийн стресс ...
Тодорхой талст бодис дахь хуванцар хэв гажилтын үед гулсалтын систем нь гулсалтыг эхлүүлэхэд шаардлагатай хамгийн бага зүсэлтийн хүчдэлийн утгаараа тодорхойлогддог. Энэ эгзэгтэй зүсэлтийн стресс m 0, энэ нь гулсалтын хавтгайн өгөгдсөн ачааллын чиглэлээс хамаарахгүй бөгөөд талст материалын үндсэн шинж чанаруудын нэг юм.
Хэрэв өгөгдсөн систем дэх гулсалт нь зүсэлтийн хүчдэл m 0 чухал утгад хүрэх үед эхэлдэг бол хэв гажилтыг үргэлжлүүлэх нь зүсэлтийн хүчийг тасралтгүй нэмэгдүүлэхийг шаарддаг, өөрөөр хэлбэл. деформаци нь тасралтгүй хатуурал дагалддаг ( суналтын хатуурал,эсвэл хатууруулах).
Хатуурах- хуванцар хэв гажилтын үр дүнд бодис дахь талст торны согогийн нягтрал нэмэгдэхийн хэрээр бүтэц, шинж чанарын өөрчлөлт. Хүйтэн хатуурах үед уян хатан чанар, хатуулаг буурч, харин хатуулаг, хүч чадал нэмэгддэг. Хүйтэн хатуурлыг бүтээгдэхүүний гадаргууг хатууруулахад ашигладаг боловч хатуурсан металлууд нь зэврэлтэнд илүү өртөмтгий бөгөөд зэврэлтээс хагарал үүсэх хандлагатай байдаг гэдгийг санах нь зүйтэй.
Хүчдэлийн шинж чанар үүссэн эх үүсвэрээрТэгээд өртөх хугацаатай холбоотой.
Хүчдэлийн эх үүсвэрийн дагуу тэдгээрийг дараахь байдлаар хуваана механик -механик нөлөөн дор дулааны- температурын градиентийн улмаас, жишээлбэл, гадаргуу ба дотоод давхаргын хооронд хурдан халаах эсвэл хөргөх үед, мөн бүтцийн (үе шат) -бодист тохиолддог янз бүрийн физик-химийн процессуудын үед, жишээлбэл, фазын өөрчлөлтийн үед бие даасан талстуудын эзэлхүүний өөрчлөлт.
Материалын дээж дэх механик стрессийн хэмжээ σ нь гадны хүчний F, Па хэмжээтэй шууд пропорциональ байна.
σ = F/S,
Хаана S-дээжийн талбай, м2.
Материалын хэв гажилт, хугарлыг эсэргүүцэх үндсэн механик шинж чанарууд: Янгийн модуль, Пуассоны харьцаа, шилжилтийн модуль, пропорционалийн хязгаар, уян хатан хязгаар,болон өгөөжийн хязгаарТэгээд хүч чадал.
Механик шинж чанаруудыг гадны механик хүчний нөлөөн дор металлын (эсвэл бусад материалын) зан төлөвийг тодорхойлдог шинж чанарууд гэж ойлгодог. Механик шинж чанар нь ихэвчлэн метал (хайлш) -ын хэв гажилт (хүч чадал) болон хугарлын эсэргүүцэл (уян хатан байдал, хатуулаг, ан цав үүссэн үед металл нурахгүй байх чадвар) багтдаг.
Механик туршилтын үр дүнд механик шинж чанарын тоон утгыг олж авдаг, тухайлбал материалын физик, механик төлөвт өөрчлөлт гарах стресс эсвэл хэв гажилтын утгыг олж авдаг.
Металл материалын механик шинж чанарыг үнэлэхдээ хэд хэдэн бүлгийн шалгуурыг ялгадаг.
1. Бүтээгдэхүүний дизайны онцлог, үйлчилгээний шинж чанараас үл хамааран тодорхойлсон шалгуур. Эдгээр шалгуурыг гөлгөр дээжийн суналт, шахалт, гулзайлтын, хатуулаг (статик туршилт) эсвэл ховилтой дээжийн цохилтын гулзайлтын (динамик туршилт) стандарт туршилтаар олно.
Гөлгөр дээж дээр статик туршилт хийх явцад тогтоогдсон бат бэх ба хуванцар шинж чанарууд нь чухал боловч (тэдгээрийг тооцооллын томъёонд оруулсан) ихэнх тохиолдолд машины эд анги, бүтцийн бодит үйл ажиллагааны нөхцөлд эдгээр материалын бат бөх чанарыг тодорхойлдоггүй. Тэдгээрийг зөвхөн хэвийн хэмжээнд ойрхон температурт статик ачааллын нөхцөлд ажилладаг цөөн тооны энгийн хэлбэрийн бүтээгдэхүүнд ашиглах боломжтой.
2. Тухайн бүтээгдэхүүний үйлчилгээний шинж чанартай хамгийн их хамааралтай, ашиглалтын нөхцөлд материалын гүйцэтгэлийг тодорхойлдог материалын бүтцийн бат бөх чанарыг үнэлэх шалгуурууд.
Металл материалын бүтцийн бат бөх байдлын шалгуурыг хоёр бүлэгт хувааж болно.
а) металл материалын гэнэтийн эвдрэлээс найдвартай байдлыг тодорхойлох шалгуурууд (хагарлын бат бөх чанар, хагарлын тархалтын явцад шингэсэн ажил, тэсвэрлэх чадвар гэх мэт). Хагарлын механикийн үндсэн зарчмуудыг ашигладаг эдгээр аргууд нь ашиглалтын нөхцөлд (ховил, нүх, металл бус хольц, бичил хоосон зай гэх мэт) бодит машины эд анги, бүтцэд үүссэн хурц хагарал бүхий дээжийн статик эсвэл динамик туршилт дээр суурилдаг. ). Хагарал ба бичил тасалдал нь ачааллын дор металлын үйл ажиллагааг ихээхэн өөрчилдөг, учир нь тэдгээр нь стресс баяжуулагч юм;
б) бүтээгдэхүүний бат бөх чанарыг тодорхойлдог шалгуурууд (ядаргаа, элэгдэлд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй гэх мэт).
3. Бүтцийн бат бэхийг бүхэлд нь (бүтцийн бат бэх) үнэлэх шалгуур, вандан, бүрэн хэмжээний болон ашиглалтын туршилтын явцад тодорхойлсон. Эдгээр туршилтууд нь үлдэгдэл стрессийн тархалт, хэмжээ, үйлдвэрлэлийн технологи, металл бүтээгдэхүүний дизайн дахь согог гэх мэт хүчин зүйлсийн бүтцийн бат бөх, бат бөх байдалд хэрхэн нөлөөлж байгааг харуулж байна.
Металлургийн практик асуудлыг шийдэхийн тулд стандарт механик шинж чанар, бүтцийн бат бөх байдлын шалгуурыг хоёуланг нь тодорхойлох шаардлагатай.
Механик шинж чанарууд нь ашигласан ачааллын нөлөөн дор хэв гажилт, эвдрэлийг эсэргүүцэх чадварыг тодорхойлдог.
Ажиллаж буй ачааллын цаг хугацааны өөрчлөлтийн шинж чанараас хамааран механик туршилтыг статик (суналт, шахалт, гулзайлтын, мушгиа) гэж хуваадаг; динамик (нөлөөллийн гулзайлтын хувьд) ба циклик (ядаргааны хувьд).
Температурын үйл явцад үзүүлэх нөлөөг үндэслэн тэдгээрийг тасалгааны температур, бага температур, өндөр температурт (урт хугацааны бат бөх, мөлхөгч) туршилт гэж хуваадаг.
Статик туршилтууддээжийг тодорхой хурдтай тогтмол ачаалалд оруулах үед гүйцэтгэдэг. Деформацийн хурд нь 10 -4 –10 -1 с -1 . Статик суналтын туршилтууд нь хамгийн түгээмэл байдаг. Эдгээр туршилтаар тодорхойлсон шинж чанаруудыг олон тооны материалын техникийн стандартад тусгасан болно. Статик туршилтууд нь: хурцадмал байдал, шахалт, гулзайлтын, мушгиа.
Динамик тестүүддээжинд үзүүлэх нөлөөллийн ачаалал ба деформацийн мэдэгдэхүйц хурдаар тодорхойлогддог. Туршилтын үргэлжлэх хугацаа нь секундын хэдэн зуун фракцаас хэтрэхгүй. Даралтын хурд нь ойролцоогоор 10 2 с -1 байна. Динамик туршилтыг ихэвчлэн ховилтой дээжийг гулзайлгах схемийн дагуу хийдэг.
Цикл туршилтуудачааллын хэмжээ, чиглэлийн олон өөрчлөлтөөр тодорхойлогддог. Жишээ тестүүд ядрах тестүүд, тэдгээр нь удаан эдэлгээтэй бөгөөд тэдгээрийн үр дүнд үндэслэн янз бүрийн стрессийн утгуудад бүтэлгүйтэх хүртэлх мөчлөгийн тоог тодорхойлно. Эцсийн эцэст хамгийн дээд стресс нь дээж нь тодорхой тооны ачааллын циклд ямар ч гэмтэлгүйгээр тэсвэрлэх чадвартай байдаг.
Хамгийн энгийн механик шинж чанар бол хатуулаг юм. Ачааллын хурдаас хамааран хатуулгийг тодорхойлох аргуудыг статик ба динамик, хэрэглэх аргын дагуу догол ба зураас гэж хуваадаг. Бринелл, Роквелл, Викерсийн дагуу хатуулгийг тодорхойлох аргууд нь статик туршилтын аргууд юм.
Хатуу байдал – Энэ нь материал нь гадны хүчний нөлөөн дор илүү хатуу биетээр (интер) дарагдахыг эсэргүүцэх чадвар юм.
Хатуу байдлыг туршихдаа пирамид, конус эсвэл бөмбөлөг (интер) нь материалын гадаргуу дээр дарагдсан тул туршилтын аргыг Викерс, Роквелл, Бринелл нарын дагуу тус тусад нь ялгадаг. Нэмж дурдахад хатуулгийн туршилтын аргууд бага түгээмэл байдаг: уян хатан буцах арга (Шор), харьцуулсан хатуулгийн арга (Полди) болон бусад.
Материалын хатуулгийг шалгахдаа стандарт тусгай дээж хийдэггүй боловч дээж, бүтээгдэхүүний хэмжээ, гадаргуу дээр тодорхой шаардлага тавьдаг.
Викерсийн хатуулаг(ГОСТ 2999-75) нь тогтмол ачааллын (P) нөлөөн дор 136 ° -ийн оройн өнцөг бүхий алмаазан пирамидын зүсэгчийг металл руу дарж тодорхойлно: 1; 2; 2.5; 3; 5; 10; 20; гучин; 50 эсвэл 100 кгс ба ачааллын дор 10-15 секундын турш барих хугацаа. Хар металл ба хайлшийн хатуулгийг тодорхойлохын тулд 5-аас 100 кгс, зэсийн хайлш - 2.5-аас 50 кгс, хөнгөн цагаан хайлш - 1-ээс 100 кгс хүртэл ачааллыг ашигладаг. Ачааллыг арилгасны дараа хэвлэх диагональ уртыг микроскопын төхөөрөмж ашиглан тодорхойлж, HV хатуулгийг томъёогоор тооцоолно.
P - ачаалал, кгф; d - диагональ дардас, мм.
Туршилтын стандарт нь ачааллын хэмжээ ба диагональ уртаас хатуулгийн хамаарлын хүснэгтийг агуулдаг. Тиймээс практик дээр тооцоо хийгдээгүй, харин бэлэн тооцооллын хүснэгтийг ашигладаг. Викерсийн хатуулаг HV-ийг кгс/мм2, Н/мм2 эсвэл МПа-аар хэмждэг. Викерсийн хатуулгийн утга нь 1 кгф ачааллын үед HV 2060-аас HV 5 хооронд хэлбэлзэж болно.
Аргын дагуу Бринелл 3000, 1000, 750, 500, 250, 62.5 кгс ба бусад ачааллын нөлөөн дор 10, 5 эсвэл 2.5 мм диаметртэй хатуурсан ган бөмбөгийг дээж эсвэл бүтээгдэхүүнд шахдаг (ГОСТ 9012-59). Бринеллийн хатуулгийг тодорхойлох схемийг Зураг дээр үзүүлэв. 1.20. Дээж дээр үүссэн дугуй дүрсийг томруулдаг шилээр хэмжиж, Brinell-ийн хатуулгийн утгыг хүснэгтээс олно, түүний утга нь 450 HB-ээс ихгүй байна. Бринеллийн хатуулаг нь Викерсийн хатуулагтай бараг ижил байна.
NV хатуулаг нь мөн доголын эсэргүүцлийн стрессийн хэмжээ, өөрөөр хэлбэл. физик хэмжигдэхүүн:
P - ачаалал, кгф; D - бөмбөгний диаметр, мм; t - доголын сегментийн гүн; d - дарсны диаметр, мм.
Цагаан будаа. 1.20. Бринеллийн хатуулгийг тодорхойлох схем.
Brinell хатуулаг HB (анхдагчаар) кгс / мм 2 хэмжээтэй, жишээлбэл, хөнгөн цагааны хайлшийн хатуулаг нь 70 HB байна. Ньютоноор тодорхойлсон ачааллын хувьд Бринеллийн хатуулгийг МПа-аар хэмждэг.
Жишээлбэл, гангийн хатуулаг нь 3000 кгс ачаалалтай үед 207 HB, бөмбөгний диаметр 10 мм, доголын диаметр 4.2 мм, эсвэл хувиргах хүчин зүйлийг харгалзан үзвэл: 1 Ньютон = 9.8 кгф, HB = 2028 МПа.
Аргын дагуу Роквелл(ГОСТ 9013-59) 120°-ийн оройн өнцөг бүхий алмаазан конус (масштаб A ба C) эсвэл 1.5875 мм диаметртэй ган бөмбөлөг (масштаб В). Энэ тохиолдолд хатуулгийг HRA, HRC, HRB тус тус тодорхойлно. Одоогийн байдлаар Rockwell-ийн хатуулгийн хэмжилт нь хамгийн түгээмэл арга юм, учир нь Rockwell-ийн хатуулаг шалгагчийг ашиглах үед доголтыг хэмжих шаардлагагүй бөгөөд үндсэн ачааллыг арилгасны дараа хатуулгийн тоог багажийн масштабаас уншдаг.
Энэ арга нь урьдчилсан P0 ба үндсэн P1 гэсэн хоёр ачааллын нөлөөн дор туршилтын дээжинд дарагчийг шахахаас бүрддэг бөгөөд энэ нь урьдчилсан ачаалалд нэмэгддэг бөгөөд ингэснээр нийт ачаалал P = P0 + P1 болно. Хэдэн секундын турш барьсны дараа үндсэн ачааллыг арилгаж, урд талын ачааллын нөлөөн дор хэвээр байгаа дотогшоо нэвтрэлтийн гүнийг хэмжинэ. Индикаторын үндсэн сумны нэг хуваарийн дагуу хөдөлгөөн нь хатуулгийн нэгж болгон авсан 0.002 мм-ийн индэрийн хөдөлгөөнтэй тохирч байна.
Зураг дээр. 1.21-д алмаз эсвэл карбидын конус бүхий Роквелл аргыг ашиглан хатуулгийн хэмжилтийн диаграммыг үзүүлэв. Туршилтын явцад сэргээгдсэн доголын гүнийг хэмждэг. А ба С масштабууд нь хоорондоо давхцдаг, учир нь туршилтыг ижил зүсэгчээр хийдэг - алмаазан конус, гэхдээ өөр өөр ачаалалтай: 60 ба 150 кгс тус тус. Энэ тохиолдолд хатуулгийг дараах байдлаар тодорхойлно
Цагаан будаа. 1.21. Роквеллийн хатуулгийг тодорхойлох схем (интер - конус).
Практикт Rockwell-ийн хатуулгийн утгыг томъёогоор тооцоолдоггүй, харин төхөөрөмжийн харгалзах (хар эсвэл улаан) масштабаас уншдаг. HRC болон HRA хэмжүүрийг өндөр хатуулагт, HRB-ийг бага хатуулагт ашигладаг. Rockwell-ийн хатуулгийн тоог дурын нэгжээр хэмждэг бөгөөд энэ нь тодорхой ачааллын дор доголын гүний хэмжүүр юм.
Хүчдэлд байгаа металлын механик шинж чанар . Материалын суналтын туршилтыг ГОСТ 1497-84 "Суналтын туршилтын арга" -ын дагуу гүйцэтгэдэг. Энэхүү стандарт нь хар ба өнгөт металлын статик суналтын туршилтын аргыг 20 0С-ийн температурт пропорциональ байдал, уян хатан чанар, уян хатан чанар, суналтын бат бэх, харьцангуй суналт ба харьцангуй агшилт, уян хатан модулийн хязгаарыг тодорхойлдог.
Туршилтын хувьд хэсэгчилсэн эсвэл тусгайлан хийсэн хавтгай ба цилиндр хэлбэртэй дээжийг ашигладаг. Дээжийн хэмжээсийг тогтоосон стандартаар зохицуулдаг бөгөөд тэдгээр нь геометрийн ижил төстэй байдалд хамаарах бөгөөд богино эсвэл урт байж болно. Цилиндр дээжийн хувьд эхний ажлын уртын харьцааг авна л 0 ба анхны диаметр d0: л 0 = 5d 0 – богино түүвэр, л 0 = 10d 0 – урт түүвэр. Хавтгай дээжийн хувьд ажлын уртын харьцааг авна л 0 ба хөндлөн огтлолын талбай F 0: л 0 = 5.65 F 0 – богино түүвэр, л 0 = 11.3 F 0 – урт дээж. Цилиндр дээжийг 3 мм ба түүнээс дээш диаметртэй хийдэг. Дээж нь ажлын хэсгийн уртаас бүрдэнэ л 0 ба толгойнууд, хэлбэр, хэмжээ нь машины бариултай тохирч байна (Зураг 1.22).
Цагаан будаа. 1.22. Суналтын туршилтын өмнө ба дараа цилиндр ба хавтгай дээж.
Цагаан будаа. 1.23. Анхан шатны сунгах диаграм.
Дээжийг сунгах үед өгсөн ачааллын хэмжээ, дээжийн уртын өөрчлөлтийг бүртгэх тусгай машин ашиглан сунгана.
Ижил машинууд нь ачаалал ихсэх үед дээжийн уртын өөрчлөлтийг бүртгэх боломжтой болгодог (Зураг 1.23), i.e. координат дахь суналтын туршилтын анхдагч диаграмм: ачаалал (P), N, kN ба дээжийн үнэмлэхүй суналт Δ лмм-ээр.
Суналтын туршилтын диаграммын (Зураг 1.23) онцлог цэгүүдийн ачааллыг хэмжих замаар материалын механик шинж чанарын дараах шинж чанаруудыг тодорхойлно.
σ pc – пропорционалийн хязгаар, цэг Р;
σ 0.05 – уян хатан хязгаар, цэг д;
σ t – физик уналтын бат бэх, s цэг;
σ 0.2 – нөхцөлт уналтын бат бэх;
σ in – түр зуурын суналтын бат бэх буюу суналтын бат бэх, цэг b.
Уян хатан ба уналтын бат бэхийн бүртгэл дэх 0.05 ба 0.2 утгууд нь үлдэгдэл хэв гажилтын Δ утгатай тохирч байна. л-ийн хувиар лдээжийг сунгах үед 0. Суналтын туршилтын стрессийг диаграм дээрх шинж чанарын цэгт тохирох ачааллыг P-ийг туршилтын дээжийн ажлын хэсгийн F 0 анхны хөндлөн огтлолын талбайд хуваах замаар тодорхойлно.
F 0 хөндлөн огтлолын талбайг дараах байдлаар тодорхойлно.
цилиндр хэлбэрийн дээжийн хувьд 
хавтгай дээжийн хувьд F 0 = a 0 × b 0, энд a 0 нь анхны зузаан, b 0 нь дээжийн анхны өргөн юм. k цэг дээр материалын хугарлын эсэргүүцлийн хүчдэлийг тодорхойлно.
Пропорциональ байдлын хязгаар ба уян хатан хязгаарыг деформацийн хэмжигч (деформацийн хэмжээг тодорхойлох төхөөрөмж) ашиглан тодорхойлно. Суналтын диаграммаас ачааллыг тодорхойлох замаар физик болон нөхцөлт уналтын хүчийг тооцоолно. Хэрэв диаграмм дээр ургацын тэгш тал байхгүй бол нөхцөлт ургацын хүчийг тооцоолохын тулд диаграммд график график зурах шаардлагатай (Зураг 1.24). Эхлээд 0.2% -тай тэнцэх үлдэгдэл хэв гажилтын утгыг ол л 0, дараа нь хэв гажилтын тэнхлэг дээр 0.2% -тай тэнцүү сегментийг тэмдэглэнэ л 0, сунгах диаграммын пропорциональ хэсэгтэй параллель шугамыг сунгах муруйтай огтлолцох хүртэл зурна. P 0.2 ачаалал нь тэдгээрийн огтлолцлын цэгтэй тохирч байна. Физик буюу нөхцөлт ургацын хүч нь материалын хуванцар деформацийг эхлүүлэх чадварыг тодорхойлдог, өөрөөр хэлбэл. жижиг хуванцар деформацид тэсвэртэй.
Цагаан будаа. 1.24. Ургацын хүчийг тодорхойлох.
Хагарлын үед P max хамгийн их ачааллыг үндэслэн хүч хэмжигчийг унших замаар суналтын бат бэхийг тооцоолж болно; эсвэл үндсэн хурцадмал диаграмаас P max (P in) -ийг ол. Уян ба хэврэг материалын суналтын хэв гажилтын шинж чанар нь ихээхэн ялгаатай байдаг.
Хэврэг материал нь хамгийн их ачаалалд хүрсний дараа мэдэгдэхүйц хуванцар хэв гажилтгүйгээр хурдан нурдаг тул хэврэг материалын хувьд σ in нь хугарлын эсэргүүцлийн шинж чанар, уян хатан материалын хувьд энэ нь хэв гажилтын эсэргүүцлийн шинж чанар юм.
Хагарлын стресс нь үнэн гэж тодорхойлогддог. Энэ тохиолдолд хугарлын ачааллыг хугарлын дараах дээжийн эцсийн хөндлөн огтлолын талбайд хуваана (Fc):
Энэ аргаар тооцоолсон бүх утгууд нь материалын бат бөх байдлын шинж чанар юм.
Хуванцар байдал, өөрөөр хэлбэл. устгалгүйгээр деформаци хийх чадвар нь дээжийн хэмжээсийн өөрчлөлтөөр тодорхойлогддог. Суналтын туршилтын явцад хуванцар шинж чанарыг тодорхойлно: харьцангуй суналт
болон харьцангуй нарийсалт
Хаана лруу болон Ф k - тус тусын ажлын хэсгийн урт ба урагдсаны дараа дээжийн хөндлөн огтлолын талбай.
Суналтын туршилтын дараа механик шинж чанарын тооцоолсон шинж чанарыг протоколд тэмдэглэнэ.
Шахалтын дор металлын механик шинж чанар . Суналт багатай хэврэг материалын хувьд шахалтын туршилтыг ГОСТ 25.503-97 стандартын дагуу гүйцэтгэдэг. Туршилтын хувьд гөлгөр төгсгөл ба төгсгөлийн нүхтэй цилиндр дээжийг ашигладаг.
Шахалтын үед деформацийн эсэргүүцлийн дараах шинж чанарууд олддог: пропорциональ хязгаар 
, уян хатан хязгаар 
, физик ургацын хүч чадал 
, баталгаа хүч 
, суналтын бат бэх 
. Стрессийг деформацийн өмнөх дээжийн хөндлөн огтлолын хэмжээтэй харьцуулсан ачааллын харьцаагаар тооцоолно. Суналтын хүчийг бусад тооцооллын хувьд шахалтын диаграммыг бүртгэхгүйгээр тооцоолж болно, үндсэн туршилтын диаграмм шаардлагатай;
Уян хатан дээжийн шахалтын диаграмм нь хэврэг дээжээс ялгаатай. Өндөр хуванцар материал нь шахалтын үед эвдэрч, хавтгай болдог. Тиймээс хуванцар дээжийн түр зуурын шахалтын бат бэхийг зөвхөн нөхцөлт байдлаар тодорхойлж болно, учир нь Хатууруулсан хэсгийн дараа дээжийг тэгшлэх хурдацтай нэмэгддэг. Хэврэг материал нь бага зэргийн хэв гажилтаар устдаг бөгөөд эцсийн хүчийг дээжийн анхны хөндлөн огтлолын хамгийн их ачааллын харьцаагаар тодорхойлно. Цутгамал төмөр зэрэг хэврэг материалд шахалтын бат бэх нь суналтын бат бэхээс өндөр байдаг. Олон хэврэг материал нь дээжийн тэнхлэгт 45 ° өнцгөөр хавтгайн дагуу зүсэх эсвэл зүсэхээс болж шахалтын дор бүтэлгүйтдэг.
Шахалтын дор хуванцар шинж чанар нь ε - дээжийн харьцангуй богиносголыг агуулдаг. 
Энд h 0 , h k нь дээжийн эхний ба эцсийн өндөр.
Гулзайлтын туршилтууд . Гулзайлтын туршилтыг ГОСТ 14019-80 стандартын дагуу хоёр схемийн дагуу гүйцэтгэнэ: төвлөрсөн ачаалал нь завсрын дунд болон цэвэр гулзайлтын тусламжтайгаар хийгддэг (Зураг 1.25).
Цагаан будаа. 1.25. Төвлөрсөн хүчний гулзайлтын схем ( А) ба хоёр тэгш хэмтэй ачаалал ( б).
Туршилтын үр дүнд хэв гажилтын хэмжээг нарийн хэмжсэнээр пропорциональ хязгаар, уян хатан хязгаар, гарцын хязгаарыг олно. Гулзайлтын хүчийг σ гулзайлтаар тооцоолно: 
Энд M нугалах нь хамгийн том гулзайлтын момент бөгөөд эхний ачааллын схем M гулзайлтын = P-тэй тэнцүү л/4, мөн хоёр дахь схемийн дагуу - M izg = Ra; W – эсэргүүцлийн момент, цацрагийн хөндлөн огтлолын шинж чанар, дугуй хөндлөн огтлолын дээжийн хувьд W = πd 3 /32; тэгш өнцөгт хөндлөн огтлолын дээжийн хувьд W = bh 2 /6, h нь цацрагийн өндөр.
Хуванцар чанар нь материал, дээжийн урт, инерцийн момент гэх мэтээс хамаардаг f завсар (хазайлт), хэв гажилтаар тодорхойлогддог.
Динамик тестүүд . Нөлөөллийн гулзайлтын туршилт . Механик шинж чанарын чухал шинж чанар нь цохилтын хүч,ховилтой дээжийн нөлөөгөөр устгахад зарцуулсан тодорхой ажлын шинж чанарыг тодорхойлох. Цохилтын бат бөх чанарыг ГОСТ 9454-78 "Бага, өрөөний болон өндөр температурт цохилтын гулзайлтын туршилтын арга" -ын дагуу савлуурын тогтмол ажлын нөөцтэй савлуурын цохилтот хөтөч дээр турших замаар тодорхойлно. Энэхүү стандарт нь хар ба өнгөт металл, хайлшид хамаарах бөгөөд туршилтын аргыг -100-аас +1000 хэм хүртэл тогтоодог. Энэ арга нь савлуурын цохилтын хөтчийн нөлөөгөөр стресс баяжуулагчтай дээжийг устгахад үндэслэсэн болно. Туршилтын үр дүнд K цохилтын үед зарцуулсан нийт ажил буюу KS цохилтын бат бэхийг тодорхойлно.
U, V, T төрлийн зангилаа (ядаргааны хагарал) бүхий тэгш өнцөгт хэлбэрийн дээжийг ашигладаг. Хамгийн түгээмэл дээж нь 2х2 мм хэмжээтэй U баяжмал бүхий 55х10х10 мм хэмжээтэй дээж юм (Зураг 1.26).
Цагаан будаа. 1.26. Нөлөөллийн туршилт хийх U-ховилтой стандарт сорьц.
Дүүжингийн энергийн зөвхөн нэг хэсэг нь дээжийг цохилтоор устгахад зарцуулагддаг тул дээжийг устгасны дараа дүүжин нь тодорхой өнцгөөр хазайж хөдөлсөөр байна. Дээжийг устгахад зарцуулсан ажлын хэмжээ их байх тусам устгасны дараа босоо тэнхлэгээс хазайх өнцөг бага байх болно. Энэ өнцгийн хэмжээ нь нөлөөллийн ажил K эсвэл дээжийг устгахад зарцуулсан ажлыг тодорхойлно. Устгах ажил K нь хугарлын талбай дээрх дээжийн S0-ийн хөндлөн огтлолын талбайтай холбоотой тул KC-ийг тодорхойлно. – цохилтын хүч: KS = K/S 0, K нь J (кгф м), S 0 м 2 (см 2) -ээр хэмжигддэг.
Баяжуулах үйлдвэрийн төрлөөс хамааран цохилтын хүчийг KCU, KCV, KCT гэж тодорхойлсон бөгөөд MJ/m 2 (MJ/cm 2) эсвэл kgf м/см 2 хэмжээтэй байна.
Тестийн асуулт, даалгавар
1. Ямар төрлийн болор тор нь цэвэр металлын шинж чанартай вэ?
2. bcc, fcc, hcp талстуудын торыг зурж, тэдгээрийн зохицуулалтын дугаар, савлах нягтыг заана уу.
3. Al, Cu, Fe металлын шинж чанар ямар төрлийн холбоо байдаг вэ; хагас металл Би, Си болон металл бус материал?
4. Металлын төлөв байдлын ердийн шинж тэмдгүүдийг тайлбарла.
5. Бодит талстуудад болорын бүтцэд ямар согогууд байдаг вэ?
6. Хуванцар болон бусад металл бус материалын бүтцийг тайлбарла.
7. Материалыг судлах үндсэн аргуудыг тодорхойлно уу.
8. Материалын макро шинжилгээ гэж юу вэ?
9. Бичил бүтцийг судалснаар юуг тодорхойлж болох вэ?
10. Судалгааны объектыг макро болон микро шинжилгээнд хэрхэн бэлтгэх вэ?
11. Материалыг судлахад электрон микроскопийн давуу талыг тодорхойлно уу.
11. Материалыг судлахын тулд рентген шинжилгээний аргыг ашиглан ямар асуудлыг шийдэж болох вэ?
12. Бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд материалыг сонгохдоо ямар шаардлага тавьдаг вэ?
13. Материалын химийн шинж чанарыг тодорхойлно уу.
14. Материалыг түрэмгий орчинд ашиглах үед ямар төрлийн зэврэлт үүсэх боломжтой вэ?
15. Материалын физик ба дулаан физикийн шинж чанарыг тодорхойлно уу.
16. Материалын механик шинж чанарыг тодорхойлно уу.
17. Brinell, Rockwell, Vickers хатуулгийг хэрхэн тодорхойлдог вэ?
18. Бринелл, Роквелл, Викерсийн хатуулгийн нэгжийг бич.
19. Механик шинж чанарыг шалгах ямар аргуудыг статик, динамик, цикл гэж ангилдаг вэ?
20. Уян хатан материалын анхдагч хүчдэлийн деформацийн диаграммыг зур.
21. Суналтын бүдүүвчээс суналтын бат бэх, уналтын бат бэхийг хэрхэн тодорхойлох вэ?
22. Харьцангуй сунгалт ба харьцангуй агшилтыг олохын тулд ямар төрлийн дээж ашигладаг вэ?
23. Шахах болон гулзайлтын туршилтын явцад ямар шинж чанарыг тодорхойлох вэ?
24. Нөлөөллийн гулзайлтын туршилтын үед ямар шинж чанарыг тооцох вэ?
25. KSU, KSV, KST гэж тэмдэглэсэн цохилтын бат бэхийн ялгаа нь юу вэ?
