Глава VII
ИСПЫТАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ И
СПЛАВОВ
Свойства металлов и сплавов
зависят от состава и структуры. Их определяют различными методами, которые
нужно разделить на механические, физические, технологические,
химические и специальные (определение жаропрочности, коррозионной
стойкости и т. д.).
§ 1. Механические испытания металлов
Чтобы предупредить разрушение
металлических изделий и конструкций, необходимо при их
конструировании учитывать главным образом прочностные характеристики
применяемых металлов.
Прочностные (механические)
характеристики металлов и сплавов определяют при испытании стандартных
образцов или самих изделий на специальных машинах.
Механические испытания металлов
могут быть статическими (нагрузка на образец увеличивается
постепенно), динамическими (нагрузка на образец действует мгновенно)
и повторно-переменными (нагрузка на образец многократно изменяется по
величине и направлению).
Металлы испытывают на растяжение,
сжатие, кручение, на удар, усталость, иа твердость и ползучесть (при
комнатной, низких или высоких температурах).
Испытание на растяжение.
Испытание на растяжение производят па разрывных машинах с механическим или
гидравлическим приводом (рис. 35, о, б). Как видно из кинематической
схемы, образец (рис. 35, б) зажимают головками подвижного захвата 11.
Электродвигатель 15 через систему передач и гайку 13
передает движение грузовому винту 12. При испытании сила
сопротивления образна перелается измерительному рычагу 8,
соединенному с маятником / тягой 4 через кривошип 2.
Маятник У, отклоняясь через поводок 3, двигает каретку б с
пером 7 по линейке. На диаграммной бумаге перо 7 пишет кривую
нагрузка — удлинение. Барабан 17 и виит 12 перемещаются
двумя парами шестерен 14 к 9 через валик 10. Для этого вида
испытания изготовляют стандартные образцы (рис. 35, в). В
зависимости от площади поперечного сечения различают нормальные и
пропорциональные образцы. Нормальные образцы имеют площадь поперечного
сечения 314 мм2 (d0 ~ 20 мм). Они бывают двух
видов: длинные (длина расчетной части /0 = 200 мм, а отношение
l0/d0 = = 10) и короткие {10 =
100 мм и ljdb = 5).
Площадь поперечного сечения
пропорциональных образцов может быть произвольная, а расчетную длину
определяют по формуле
или,
где F0 —
исходная площадь поперечного сечения образцов, мм2. Литые
образцы и образцы из хрупких материалов изготовляют с расчетной
длиной /0 — 2,82