Как найти относительное удлинение образца

1. Относительное удлинение

Относительное
удлинение
— величина, показывающая на сколько
процентов удлиняется материал, прежде
чем разорвется. Измеряется в процентах.

Некоторые
металлы можно довольно сильно вытягивать,
причем одни больше, а другие меньше.
Например, при значении показателя 100%,
материал выдерживает двукратное
удлинение до разрыва.

Относительное
удлинение после разрыва характеризует
пластичность материала. В зависимости
от величины этого удлинения материалы
делят на пластичные и хрупкие. Для первых
можно условно принять

,
а для вторых —


К пластичным материалам относятся
малоуглеродистая сталь, медь, свинец и
др., а к хрупким — закаленная сталь,
чугун, стекло, камень, бетон и др. Например,
для углеродистой стали марки Ст.2
относительное удлинение после разрыва


.

или

,

где
ε
– относительное удлинение тела (%);

Δl
– абсолютное удлинение тела (м);

l₀
–начальная длина тела (м).

1. Oтносительное сужение

Относительным
сужением называется отношение абсолютного
уменьшения площади поперечного сечения
в шейке на первоначальную площадь и
выражается в процентах от начальной
площади поперечного сечения:

Чем
больше относительное сужение после
разрыва, тем пластичнее материал.

1. Ударная вязкость

Ударная
вязкость — способность материала
поглощать механическую
энергию
в процессе деформации
и разрушения под действием ударной
нагрузки.

Основным
отличием ударных нагрузок от испытаний
на растяжение-сжатие
или изгиб
является гораздо более высокая скорость
выделения энергии. Таким образом, ударная
вязкость характеризует способность
материала к быстрому поглощению энергии.

Обычно
оценивается работа
до разрушения или разрыва испытываемого
образца при ударной нагрузке, отнесённой
к площади
его сечения в месте приложения нагрузки.
Выражается в Дж/м2 или в кДж/м2

1. Область компромисса

Область
компромиссов – это область, в которой
улучшение качества решения по одним
локальным критериям приводит к ухудшению
качества решения по другим.
Выделение области компромисса сужает
область возможных решений. Этот выбор
осуществляется субъективно.

Вывод

После
изучения литературы и построения
соответствующих графиков, можно сделать
следующие выводы по влиянию элементов
на определенные характеристики
материалов:

Углерод
является основным химическим элементом,
определяющим свойства стали. С увеличением
в стали содержания углерода возрастают
твердость, временное сопротивление
разрыву, предел текучести, но вместе с
тем, снижается пластичность стали
(уменьшается показатель относительного
удлинения), понижается ударная вязкость
и ухудшается свариваемость.

Марганец,
являющийся неизбежной примесью в стали,
широко применяется в качестве легирующего
элемента. Марганец ослабляет вредное
влияние серы, повышает прочность,
твердость и режущие свойства стали.

Кремний,
так же как и марганец, увеличивает
твердость стали и повышает предел
текучести при растяжении. Кремний
ухудшает свариваемость стали.

Хром
применяется как легирующий элемент.
Введение его в сталь увеличивает ее
прочность и твердость, повышает стойкость
на истирание. Сталь, содержащая
значительное количество хрома, становится
нержавеющей и жаростойкой.

Никель
применяется при выплавке низколегированной
и легированной стали, в которой содержание
его достигает 5%. Каждый процент никеля
до 5%, добавленный в углеродистую сталь,
увеличивает предел текучести и временное
сопротивление разрыву при растяжении
на 3—4 кг/мм2. Сталь, содержащая никель,
сохраняет высокие значения ударной
вязкости при отрицательной температуре.

Из
никелевой стали изготовляют шестерни,
диски и лопатки турбин, паровозные
детали, коленчатые валы, оси, шатуны и
др.

Сера
и фосфор являются вредными примесями
в стали. Сера понижает пластичность,
прочность и сопротивление истиранию.
Сталь с повышенным содержанием серы
обладает свойством красноломкости, т.
е. способностью при температуре красного
каления проявлять пониженную прочность
и вязкость. Поэтому во время ковки она
дает трещины. При сварке стали со
значительным содержанием серы в сварных
швах и в прилегающих к ним участках
металла могут образоваться так называемые
горячие трещины, что снижает прочность
конструкции. Поэтому содержание серы
в стали, применяемой для изготовления
сварных конструкций, не должно превышать
0,055%.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #