пластичних деформаціях (мал. 1.3, в).
В
А б в
Рис. 1.3. Діаграми розтягування різних металів
Характерні ділянки і точки діаграми розтягування показані на рис. 1.4. p> Перша ділянка діаграми 0P являє собою пряму лінію, тобто між Р і Dl дотримується закон Гука. Напруга в точці Р є межа пропорційності
.
При подальшому збільшенні сили прямолінійна залежність порушується.
Дещо вище точки Р знаходиться точка В«еВ». Напруга в точці В«еВ» є межа пружності s 0,05 , який обчислюють за формулою:
. (1.1)
Межа пружності s 0,05 , як і межа пропорційності, визначається розрахунковим або графічним способом.
Точно так само визначається і модуль пружності Е, МПа (кгс/мм 2 ):
. (1.2)
В
Рис. 1.4. Характерні ділянки і точки діаграми розтягування
За точкою В«еВ» виникають помітні залишкові деформації, в точці S спостерігається перехід до горизонтальній площадці S-S Вў (майданчик плинності). Для ділянки S-S Вў характерне зростання деформації без помітного збільшення навантаження. Якщо позначити величину навантаження, відповідну майданчику плинності, через Р т , то напруга в цій крапці можна обчислити за формулою, що і є фізичною межею текучості.
, (1.3)
Слід зазначити, що іноді (особливо це характерно для маловуглецевої сталі) на майданчику плинності з'являється В«зубВ» або низькочастотні коливання навантаження. Це пояснюється особливостями будови випробовуваних матеріалів. p> У цьому випадку межа плинності визначається по верхній точці амплітуди В«ЗубаВ» (В«зубівВ») і називається верхньою межею плинності (рис. 1.5). Для матеріалів, що не мають на діаграмі площадки плинності, визначають умовний межа плинності
. (1.4)
В
Рис. 1.5. Визначення верхньої межі плинності
Для знаходження величини Р 0,2 в масштабі діаграми по осі абсцис вправо від точки 0 (рис. 1.6) відкладають відрізок ОЕ, рівний 0,002 l 0 , що становить 0,2% від l 0 , і з точки Е проводять пряму, паралельну прямій ОР, до перетину з кривою розтягування в точці S. Ордината цієї точки визначає навантаження Р 0,2 . p> За майданчиком плинності відбувається зміцнення матеріалу, і опір деформації збільшується, тому спостерігається збільшення навантаження на кривій розтягування. До точки В«вВ» зразок деформується рівномірно.
Найбільше навантаження, попередня руйнування зразка, позначається Р в = Р max . Напруга в точці В«вВ» називається тимчасовим опором, або межею міцності:
. (1.5)
Після точки В«вВ», що відповідає максимальній силі Р в , відбувається помітне місцеве звуження зразка (утворюється шийка). Якщо до цього зразок мав циліндричну форму, то тепер розтягнення зразка зосереджується в області шийки. На ділянці в-к переріз зразка швидко зменшується, внаслідок чого зменшується розтягуються навантаження. У точці В«доВ» зразок розривається по найменшому перетину шийки F до .
Показником пластичності матеріалу є його абсолютна залишкове подовження l ост при розриві (див. рис. 1.4, відрізок 0А 1 ), так як пружна деформація (відрізок А 1 А 2 ) зникає після розриву:
Dl ост = l до - l 0 . (1.6)
В
Рис. 1.6. Позиціонування точки S, відповідної умовної межі текучості
Розміри випробовуваних зразків можуть бути різними, тому характеристикою пластичності зразка є не його абсолютне, а відносне залишкове подовження після розриву
. (1.7)
Інший характеристикою пластичності металу є відносне звуження Y після розриву, виражене у відсотках:
. (1.8)
При визначенні s ПЦ , s 0,05 , s т і s в відповідну їм навантаження Р ділимо на початкову площа поперечного перерізу зразка F 0 . Напруги ці називаються умовними. Однак при розтягуванні зразка площа поперечного перерізу зменшується. Напруги, визначені за відношенню прикладеного навантаження до дійсної площі поперечного перерізу зразка в момент програми цього навантаження, називаються істинними напруженнями:
. (1.9)
Діаграма розтягування Р-Dl характеризує поведінку зразка з випробувального матеріалу з певними геометричними розмірами. Щоб виключити вплив розмірів, діаграму Р-Dl перебудовують у діаграму s-e, де - напруга, - відносна деформація. Діаграма s-e - це та ж діаграма Р-Dl, побудована в масштабі 1/F 0 по осі ординат і в масштабі 1/l 0 - по осі абсцис.
Як вже було сказано, для точного визначення s ПЦ , s 0,05 і s 0,2 використовуються спеціальні тензом...
