2
На початку випробування (до позначки 1 з ординатою) подовження зростає пропорційно силі, тим самим підтверджується справедливість закону Гука. Далі подовження зростає непропорційно силі. При деякому значенні нормальної сили (відмітка 2) зразок подовжується без збільшення навантаження. Це явище називається плинністю металу.
Після закінчення стадії текучості матеріал зразка знову починає чинити опір навантаження до позначки 3 з ординатою, після якої спостерігається зниження опірності зразка навантаженні. Ця обставина пояснюється тим, що на зразку починає з'являтися місцеве потоншення (шийка) і надалі діаграма фіксує вже розтяг не всього зразка, а тільки його ділянки в зоні утворилася шийки. Момент остаточного руйнування зразка відзначений цифрою 4.
Якщо після переходу через стадію плинності, наприклад в момент, зазначений на діаграмі точкою (малюнок 2), зразок розвантажити, то процес розвантаження зобразиться відрізком, паралельним відрізку на початку випробування. Як бачимо, після розвантаження залишкове подовження не стало рівним подовженню зразка, вираженого відрізком, а зменшився на значення пружного подовження. Тепер якщо цей же зразок піддати повторному нагружению, то виявиться, що лінія навантаження співпаде з лінією, тобто частина діаграми лівіше цієї лінії не повториться. Отже, після попередньої витяжки зразка за стадію плинності його матеріал здатний сприймати великі навантаження без залишкових деформацій. Явище підвищення пружних властивостей матеріалу в результаті попередньої витяжки вище межі текучості називається наклепом.
Нормальні сили, що виникають у зразку, і його подовження не можуть служити об'єктивними критеріями для оцінки властивостей матеріалу, оскільки залежать від абсолютних розмірів самого зразка. Щоб отримати механічні характеристики матеріалу, діаграму, зняту при випробуванні зразка, потрібно перебудувати в умовну діаграму розтягування (вперше була побудована Я. Бернуллі) в координатах (,), що не залежать від абсолютних розмірів зразка (рис. 3). Для цього всі ординати і абсциси на діаграмі в координатах (,) (див. рис. 2) необхідно розділити відповідно на початкову розрахункову довжину і початкову площа поперечного перерізу зразка (рис. 4, а).
Рис. 3Ріс. 4
Розділивши ординату на, отримаємо межа пропорційності
,
т. е. найбільшу напругу, до якого справедливий закон Гука; розділивши ординату на, отримаємо межа плинності, тобто напруга, при якому відбувається зростання пластичної деформації при незмінному навантаженні; розділивши на, отримаємо межа міцності (тимчасовий опір), тобто умовне напруга, відповідне найбільшому навантаженню, яке витримується зразком до руйнування.
При випробуванні деяких пластичних матеріалів (середньовуглецеву сталь, мідь, алюміній) на діаграмі розтягування не утворюється ясно вираженої стадії текучості (малюнок 5). Для таких матеріалів вводиться умовний межа плинності, рівний напрузі, при якому поздовжня деформація зразка, т, е. 0,2%. Умовний межа плинності позначається.
Рис.5 Рис.6
Пластичні властивості матеріалу оцінюються залишкової деформацією при розриві
,
де і - довжини розрахункової ...
