f = f - f noom [Hz]

f = ± 0,1 Hz - lubatud väärtus

f = ± 0,2 Hz - suurim lubatud väärtus

f = ± 0,4 Hz - hädaolukorras lubatud väärtus

Tarbijate koormuse muutused võrgus võivad olla erinevad. Väikeste koormuse muutuste jaoks on vaja väikest võimsusreservi. Nendel juhtudel automaatne sageduse reguleerimine ühe nn sagedusjuhitava jaama poolt.

Suurte koormuse muutuste korral tuleks paljudes jaamades tagada automaatne sageduse juhtimine. Selleks koostatakse elektrijaamade koormuste muutuste graafikud.

Võimsate elektriliinide lahtiühendamisel avariijärgsetes tingimustes võib süsteemi jagada eraldi mittesünkroonselt töötavateks osadeks.

Elektrijaamades, kus ei pruugi olla piisavalt võimsust, väheneb abiseadmete (toite- ja tsirkulatsioonipumbad) jõudlus, mis toob kaasa jaama võimsuse olulise vähenemise kuni selle rikkeni.

Sellistel puhkudel on õnnetuste ärahoidmiseks ette nähtud AFC seadmed, mis sellistel puhkudel lahutavad mõned vähemkriitilised tarbijad ning peale varutoiteallikate sisselülitamist lülitavad AFC seadmed sisse lahtiühendatud tarbijad.

Mehaanilised omadused iseloomustavad materjali võimet taluda deformatsiooni (elastne ja plastiline) ja murdumist. Konstruktsioonimaterjalina töötavate metallide ja sulamite puhul on need omadused määravad. Need tuvastatakse väliskoormuse mõjul testimise teel.

Mehaaniliste omaduste kvantitatiivsed omadused: elastsus, plastilisus, tugevus, kõvadus, sitkus, väsimus, pragunemiskindlus, külmakindlus, kuumakindlus. Need omadused on vajalikud materjalide ja nende tehnoloogilise töötlemise viiside valimiseks, osade ja konstruktsioonide tugevuse arvutamiseks, nende tugevusseisundi jälgimiseks ja diagnoosimiseks töö ajal.

Välise koormuse mõjul tekivad tahkes kehas pinged ja deformatsioonid.

Deformatsioon - See on tahke keha kuju ja suuruse muutus välisjõudude mõjul või kehas toimuvate füüsiliste protsesside tulemusena faasimuutuste, kokkutõmbumise jms käigus. Deformatsioon võib olla elastne(proovi esialgsed mõõdud taastatakse peale koormuse eemaldamist) ja plastist(jääb peale koorma eemaldamist).

Pinge s mõõdetakse paskalites (Pa), deformatsiooni e mõõdetakse suhtelise pikenemise protsentides (%) (D l/l)×100 või ristlõike pindala kitsendamine (D S/S)×100.

Üha suureneva koormuse korral muutub elastne deformatsioon reeglina plastiliseks ja seejärel proov vajub kokku (joon. 1). Sõltuvalt koormuse rakendamise meetodist jaotatakse metallide, sulamite ja muude materjalide mehaaniliste omaduste testimise meetodid staatiliseks, dünaamiliseks ja vahelduvaks.

Tugevus- metallide võime vastu pidada deformatsioonile või hävimisele staatilise, dünaamilise või vahelduva koormuse korral. Metallide tugevust staatilistel koormustel testitakse pinges, surves, paindes ja väändumises. Tõmbekatse on kohustuslik. Dünaamiliste koormuste tugevust hinnatakse konkreetse löögitugevuse ja vahelduva koormuse korral - väsimustugevuse järgi.

Tõmbetugevust hinnatakse järgmiste tunnuste abil (joonis 1).

Tõmbetugevus(tõmbetugevus või ajutine tõmbetugevus) s in - see on suurimale koormusele vastav pinge R max enne proovi hävitamist:

See omadus on metallide puhul kohustuslik.

Proportsionaalsuse piirang s pc on tingimuslik pinge R pc , millest algab kõrvalekalle deformatsiooni ja koormuse proportsionaalsest suhtest:

Tootmisjõud s t on madalaim pinge R T , mille puhul proov deformeerub (voolab) ilma koormuse märgatava suurenemiseta:

Tootlustõend s 0,2 - pinge, mille eemaldamise järel jõuab jääkdeformatsioon väärtuseni 0,2%.

Kui pinge-deformatsiooni kõveral moodustatakse üle elastsuspiiri (joonis 1) voolavusplatoo, siis voolavuspingeks s t võetakse voolavusplatoole vastav pinge.

Kui pärast pinge s t ületamist see eemaldatakse, väheneb deformatsioon mööda punktiirjoont. Joonelõik OO¢ näitab jäävat plastilist deformatsiooni.

S t väärtus on äärmiselt tundlik deformatsiooni kiiruse (koormuse kestuse) ja temperatuuri suhtes. Kui materjalile rakendatakse pikka aega pinget, mis on väiksem kui s t, võib see põhjustada plastilist (jääk)deformatsiooni. Seda aeglast ja pidevat plastilist deformatsiooni konstantse koormuse mõjul nimetatakse pugema (kripp).

Plastikust- metallide omadus deformeeruda ilma hävimiseta välisjõudude mõjul ja säilitada muutunud kuju pärast nende jõudude eemaldamist. Plastilisus on metalli üks olulisi mehaanilisi omadusi, mis koos suure tugevusega muudab selle peamiseks konstruktsioonimaterjaliks. Selle omadused on suhteline laiend enne vaheaega d ja suhteline ahenemine enne y vaheaega. Need omadused määratakse metallide tõmbekatsega ja nende arvväärtused arvutatakse valemite abil (protsentides):

Kus l 0 ja l p on proovi pikkus vastavalt enne ja pärast hävitamist;

F 0 ja F R - proovi ristlõike pindala enne ja pärast riket.

Elastsus- metallide omadus taastada oma eelmine kuju pärast deformatsiooni põhjustavate välisjõudude eemaldamist. Elastsus on plastilisuse vastandomadus.

Kõvadus- metallide võimet seista vastu kõvema keha tungimisele neisse. Kõvaduse testimine on kõige kättesaadavam ja levinum mehaanilise testimise tüüp. Tehnoloogias kasutatakse kõige laialdasemalt staatilisi meetodeid kõvaduse testimiseks taandri taande tegemisel: meetod Brinell, meetod Vickers ja meetod Rockwell. Kõvadus määratakse nende meetodite kohaselt järgmiselt.

Kõrval Brinell - karastatud teraskuul läbimõõduga D koormuse all P, ja pärast koormuse eemaldamist mõõdetakse süvendi läbimõõt d(Joonis 2, A). Kõvaduse arv Brinell - NV, mida iseloomustab koormusaste P, pallile mõjudes sfäärilise jäljendi pindalale M:

Mida väiksem on prindi läbimõõt d, seda suurem on proovi kõvadus. Palli läbimõõt D ja laadige P valitakse sõltuvalt proovi materjalist ja paksusest. meetod Brinell Seda ei soovitata kasutada materjalide puhul, mille kõvadus on üle 450 HB, kuna teraskuul võib märgatavalt deformeeruda, mis toob kaasa vea katsetulemustes.

Vickers materjali pinnale surutakse teemanttetraeedriline püramiid, mille tipunurk on a = 136° (joon. 2, b). Pärast taandekoormuse eemaldamist mõõdetakse süvendi diagonaal d 1 . Kõvaduse arv Vickers HV arvutatakse koormussuhtena R püramiidi jäljendi pindalale M:

Kõvaduse arv Vickers tähistatud koormust tähistava sümboliga HV R ja koormuse all hoidmise aeg ning kõvaduse numbri mõõt (kgf/mm 2) ei ole määratud. Trepi koormuse all hoidmise kestus on terase puhul 10-15 s ja värviliste metallide puhul 30 s. Näiteks 450 HV 10/15 tähendab, et kõvadusarv vastavalt Vickers 450 saadi kl P = 10 kgf (98,1 N) rakendati teemantpüramiidile 15 sekundiks.

Meetodi eelis Vickers võrreldes meetodiga Brinell on see meetod Vickers Suurema kõvadusega materjale saab testida tänu teemantpüramiidi kasutamisele.

Kui katsetatakse kõvadust vastavalt meetodile Rockwell Materjali pinnale surutakse teemantkoonus, mille tipunurk on 120° või teraskuul läbimõõduga 1,588 mm. Selle meetodi kohaselt võetakse aga jälje sügavus tavapärase kõvaduse mõõdupuuna. Meetodi testimise skeem Rockwell näidatud joonisel 2, V. Kõigepealt rakendatakse eellaadimine R 0, mille mõjul taane surutakse sügavusele h 0 . Seejärel rakendatakse põhikoormust R 1, mille mõjul surutakse taane sügavusele h 1 . Pärast seda koorem eemaldatakse R 1, kuid jäta eellaadimine R 0 .

Sel juhul tõuseb taane elastse deformatsiooni mõjul üles, kuid ei jõua tasemele h 0 . Erinevus ( h - h 0) sõltub materjali kõvadusest; mida kõvem materjal, seda väiksem on see erinevus. Trüki sügavust mõõdetakse sihverplaadi indikaatoriga, mille jaotusväärtus on 0,002 mm. Pehmete metallide testimisel meetodil Rockwell Treppina kasutatakse teraskuuli. Toimingute jada on sama, mis teemantkoonusega testimisel. Meetodi järgi määratud kõvaduse arv Rockwell, tähistatud sümboliga HR. Kuid olenevalt taande kujust ja taandekoormuste väärtustest lisatakse sellele sümbolile täht A, C või B, mis näitab vastavat mõõteskaalat.

Kõvadusarvud vastavalt Rockwell määratakse tavaühikutes, kasutades valemeid:

kus 100 ja 130 on 0,002 mm jaotuse väärtusega sihvernäidiku maksimaalne määratud jaotuste arv.

Vastupidavus pragudele- materjalide omadus takistada pragude teket mehaaniliste ja muude mõjude all.

Materjalides esinevad praod võivad olla metallurgilist ja tehnoloogilist päritolu, samuti võivad tekkida ja tekkida töö käigus. Hapra purunemise võimaluse korral on konstruktsioonielementide ohutuks tööks vajalik kvantifitseerida lubatud pragulaadsete defektide suurus.

Materjali pragunemiskindluse kvantitatiivne omadus on kriitiline pinge intensiivsuse tegur tasapinnalise deformatsiooni tingimustes prao otsas K I p.

Paljud struktuurid kogevad töö ajal löökkoormust. Nendes tingimustes nende vastupidavuse ja töökindluse küsimuse lahendamiseks on väga olulised dünaamiliste testide tulemused (koormus rakendub suure jõuga löögiga).

Üleminek staatiliselt dünaamilisele koormusele põhjustab metallide ja sulamite kõigi plastilise deformatsiooniga seotud omaduste muutumise.

Materjali rabedale purunemisele vastuvõtlikkuse hindamiseks kasutatakse sälkudega katsekehade löökpaindekatseid, mille tulemusena määratakse löögitugevus.

Löögi tugevus- sälguga proovi dünaamilise hävitamise käigus kulutatud töö, mis on seotud ristlõike pindalaga sälgu punktis.

Viskoossus on rabeduse vastandomadus. Kriitiliste osade löögitugevus peab olema kõrge.

Lisaks löögitesti käigus saadud arvväärtustele on oluliseks kriteeriumiks murru iseloom. Kiuline mattmurd ilma iseloomuliku metallilise läiketa viitab plastilisele murrule. Habras murd tekitab kristalse läikiva murru.

Löögitugevus sõltub paljudest teguritest. Ristlõike teravate üleminekute, lõigete, väljalõigete jms esinemine toodetes põhjustab pingete ebaühtlast jaotumist ristlõikel ja nende kontsentratsiooni. Löögitugevus sõltub ka proovipinna seisukorrast. Skoorid, kriimud, töötlemisjäljed ja muud vead vähendavad löögitugevust.

Dünaamiline koormus põhjustab elastsuspiiri ja voolavuspiiri suurenemise, ilma materjali haprasse olekusse viimata. Kuid kui temperatuur langeb, väheneb löögikindlus järsult. Seda nähtust nimetatakse külm rabedus .

Külmahaprad metallid hõlmavad kehakeskse kuupvõrega metalle (näiteks a-Fe, Mo, Cr). Selle metallirühma puhul täheldatakse teatud miinustemperatuuril löögitugevuse järsku langust. Mittekülmalt rabedate metallide hulka kuuluvad metallid, millel on näokeskne kuupvõre (g-Fe, Al, Ni jne). Külmhaprus jämedateralises materjalis tekib kõrgemal temperatuuril kui peeneteralises materjalis.

Sitkuse languse olemus sarnaneb lävega, mis toob kaasa väljendi "külma rabeduslävi".

Temperatuuri, mille juures tekib teatud sitkuse langus, nimetatakse kriitiline rabedus temperatuur T kr.

Suurem osa osade ja konstruktsioonide hävimisest töö ajal toimub tsüklilise koormuse tagajärjel. Veelgi enam, paljudel juhtudel toimub hävimine pingetel, mis jäävad alla elastsuspiiri.

Väsimus- materjali kahjustuste järkjärguline kogunemine tsükliliste koormuste mõjul, mis põhjustab pragude teket ja hävimist.

Mõiste "väsimus" asendatakse sageli terminiga "vastupidavus", mis näitab, kui palju koormuse muutusi metall või sulam talub ilma tõrgeteta. Väsimuskindlust iseloomustab vastupidavuse piir s -1. Tavaliselt eeldatakse, et tsüklite arv on teraste puhul 10 7 ja värviliste metallide puhul 10 -8.

Väsimusnähtust täheldatakse painde, väände, pinge-surve ja muude koormusmeetodite ajal.

Vastupidavust mõjutavad suuresti mikroskoopiline heterogeensus, mittemetallilised lisandid, gaasimullid, keemilised ühendid, aga ka lõiked, jäljed, kriimustused, dekarboniseeritud kihi olemasolu ja korrosioonijäljed toodete pinnal, mis põhjustavad ebaühtlust. pingete jaotumist ja vähendada materjali vastupidavust korduvatele muutuvatele koormustele.

Kulumiskindlus- metallide kulumiskindlus hõõrdeprotsesside tõttu. Kulumine seisneb üksikute osakeste eraldumises hõõrdepinnast ja selle määravad detaili geomeetriliste mõõtmete või massi muutused.

Väsimustugevus ja kulumiskindlus annavad kõige täielikuma pildi osade vastupidavusest konstruktsioonides ning löögitugevus ja pragunemiskindlus iseloomustavad nende osade töökindlust.

Kuumakindlus- metallide ja sulamite võime pikka aega vastu pidada plastilise deformatsiooni ja hävimise tekkele ja arengule kõrgetel temperatuuridel püsivate koormuste mõjul. Lühiajaline tugevuspiir, roomepiir ja pikaajaline tugevuspiir on kuumakindluse arvulised karakteristikud.

Materjali valiku kriteeriumid

Omadused on materjali kvantitatiivne või kvalitatiivne omadus, mis määrab selle sarnasuse või erinevuse teiste materjalidega.
Materjali valiku aluseks ja selle kasutamise tehnilise ja majandusliku otstarbekuse määravad kolm peamist omaduste rühma: kasutusomadused, tehnoloogiline ja maksumus. Toimivusomadused on ülimalt olulised.
Töökorras nimetada materjali omadusi, mis määravad masinaosade, seadmete ja tööriistade jõudluse, nende võimsuse, kiiruse, maksumuse ja muud tehnilised ja töönäitajad.
Enamiku masinaosade ja toodete töövõime tagab mehaaniliste omaduste tase, mis iseloomustab materjali käitumist väliskoormuse mõjul. Kuna masinaosade laadimistingimused on erinevad, hõlmavad mehaanilised omadused suurt rühma indikaatoreid.
Sõltuvalt aja jooksul toimuvatest muutustest jagatakse koormused staatiliseks ja dünaamiliseks. Staatilist koormust iseloomustab selle suuruse väike muutumise kiirus ja dünaamilised koormused muutuvad aja jooksul suure kiirusega, näiteks löökkoormuse ajal. Lisaks jagunevad koormused tõmbe-, surve-, painde-, väände- ja nihkekoormuseks. Koormuse muutused võivad perioodiliselt korduda, mistõttu neid nimetatakse korduvateks või tsüklilisteks. Masina töötingimustes võib loetletud koormuste mõju avalduda erinevates kombinatsioonides.
Väliskoormuste, aga ka konstruktsioonifaasiliste transformatsioonide mõjul tekivad konstruktsioonide materjalis sisemised jõud, mida saab väljendada väliste koormuste kaudu. Nimetatakse sisejõude keha ristlõike pindalaühiku kohta rõhutab. Pinge mõiste kasutuselevõtt võimaldab teostada konstruktsioonide ja nende elementide tugevusarvutusi.
Silindrilise varda aksiaalpinge kõige lihtsamal juhul pinge σ on defineeritud kui tõmbejõu P suhe esialgsesse ristlõikepindalasse Fo, s.o.

σ = P/Fo

Väliste jõudude toime toob kaasa keha deformatsiooni, s.o. selle suuruse ja kuju muutmiseks. Deformatsiooni, mis kaob pärast mahalaadimist, nimetatakse elastseks ja deformatsiooni, mis jääb kehasse, nimetatakse plastiliseks (jääk).
Eraldi masinaosade rühma jõudlus ei sõltu ainult mehaanilistest omadustest, vaid ka vastupidavusest keemiliselt aktiivse töökeskkonna mõjudele, kui selline mõju muutub oluliseks, siis materjali füüsikalised ja keemilised omadused - kuumakindlus ja korrosioonikindlus – saada määravaks.
Kuumakindlus iseloomustab materjali võimet taluda keemilist korrosiooni kõrgel temperatuuril kuivade gaaside atmosfääris. Metallides kaasneb kuumutamisega pinnale oksiidikihi (katlakivi) moodustumine.
Korrosioonikindlus– see on metalli võime seista vastu elektrokeemilisele korrosioonile, mis areneb metalli pinnal vedela keskkonna ja selle elektrokeemilise heterogeensuse juuresolekul.
Mõnede masinaosade puhul on olulised füüsikalised omadused, mis iseloomustavad materjalide käitumist magnet-, elektri- ja soojusväljas, samuti suurte energiavoogude või kiirguse mõjul. Tavaliselt jagatakse need magnetiliseks, elektriliseks, termofüüsikaliseks ja kiirguseks.
Materjali võime allutada erinevatele kuum- ja külmtöötlusmeetoditele määratakse kindlaks tehnoloogilised omadused. Nende hulka kuuluvad valuomadused, deformeeritavus, keevitatavus ja töödeldavus lõikeriistadega. Tehnoloogilised omadused võimaldavad teostada vormi muutvat töötlemist ning saada toorikuid ja masinaosi.
Viimane põhiomaduste rühm sisaldab materjali maksumust, mis hindab selle kasutamise tasuvust. Selle kvantitatiivne näitaja on hulgimüügihind - valuplokkide, profiilide, pulbri, tükkide ja keevitatud toorikute kujul olevate materjalide maksumus massiühiku kohta, millega tootja müüb oma tooteid masinaehitus- ja instrumentide valmistamise ettevõtetele.

Staatiliste koormuste all määratud mehaanilised omadused

Mehaanilised omadused iseloomustavad materjali vastupidavust deformatsioonile, hävimisele või selle käitumise iseärasusi hävimisprotsessi ajal. Sellesse omaduste rühma kuuluvad tugevuse, jäikuse (elastsuse), plastilisuse, kõvaduse ja viskoossuse näitajad. Selliste näitajate põhirühm koosneb mehaaniliste omaduste standardnäitajatest, mis määratakse laboritingimustes standardsuuruses proovidel. Selliste katsete käigus saadud mehaaniliste omaduste näitajad hindavad materjalide käitumist väliskoormusel, võtmata arvesse detaili konstruktsiooni ja töötingimusi.
Koormuste rakendamise meetodi järgi eristatakse staatilisi katseid: tõmbe-, surve-, painde-, väände-, nihke- või nihkekatsed. Levinumad on tõmbekatsed (GOST 1497-84), mis võimaldavad määrata mitmeid olulisi mehaaniliste omaduste näitajaid.

Tõmbekatse. Standardproovide venitamisel ristlõike pindalaga Fo ja töö (arvutusliku) pikkusega lo konstrueeritakse koordinaatides tõmbediagramm: koormus - proovi pikenemine (joon. 1). Diagrammil eristatakse kolme osa: elastne deformatsioon enne koormust Rupr.; ühtlane plastiline deformatsioon Ruprilt.

kuni Pmax ja kontsentreeritud plastiline deformatsioon väärtusest Pmax kuni Pk. Sirget lõiku hoitakse kuni koormuseni, mis vastab proportsionaalsuse piirile Rpc. Sirge lõigu kaldenurga puutuja iseloomustab esimest tüüpi E elastsusmoodulit. Riis. 1.
Plastilise metalli tõmbediagramm (a) ja diagrammid
plastiliste (b) ja rabedate (c) metallide tingimuslikud pinged.

Võrdluseks on toodud tegelik pingediagramm (katkendjoon).

Metalli kõvenemine suureneb kuni proovi purunemiseni, kuigi tõmbekoormus väheneb P-st max kuni P k (joon. 1, a). See on seletatav lokaalse hõrenemiskaela ilmnemisega proovis, millesse on peamiselt koondunud plastiline deformatsioon. Vaatamata koormuse vähenemisele suureneb tõmbepinge kaelas kuni proovi ebaõnnestumiseni.
Venitamisel proov pikeneb ja selle ristlõige väheneb pidevalt. Tegelik pinge määratakse kindlaks, jagades teatud hetkel mõjuva koormuse pindalaga, mis proovil sellel hetkel on (joonis 1, b). Neid pingeid igapäevases praktikas ei määrata, kuid kasutatakse pingetingimusi, eeldades, et ristlõige F o näidis jääb muutumatuks.

Pinged σ juhtimine, σ t, σ v - standardsed tugevusomadused. Igaüks saadakse vastava koormuse P juhtseadme jagamisel. Rt ja R max esialgsele ristlõikepinnale F O .

Elastsuse piirangσ juhtimine nimetatakse pingeks, mille juures plastiline deformatsioon jõuab väärtuseni 0,005; 0,02 ja 0,05%. Vastavad elastsuse piirid on tähistatud tähisegaσ 0,005, σ 0,02, σ 0,05.

Tingimuslik voolavuspiir on pinge, mis vastab plastsele deformatsioonile 0,2%; see on määratudσ 0,2 . Füüsiline voolavuspiirσ t pingediagrammilt määratud, kui sellel on voolavusplatoo. Tõmbekatsete ajal pole aga enamikul sulamitel diagrammidel saagikuse platood. Valitud plastne deformatsioon 0,2% iseloomustab üsna täpselt üleminekut elastsetelt deformatsioonidelt plastilistele deformatsioonidele.

Ajutine takistus iseloomustab materjali maksimaalset kandevõimet, selle tugevust enne hävitamist:

σ in = P max / F o

Plastilisust iseloomustab suhteline pikenemine δ ja suhteline kokkutõmbumine ψ:

kus lk on proovi lõplik pikkus; lо ja Fo on proovi algpikkus ja ristlõikepindala; Fк – ristlõike pindala rebenemiskohas.
Madala plastilisusega materjalide puhul põhjustavad tõmbekatsed (joonis 1c) olulisi raskusi. Selliste materjalidega tehakse tavaliselt painutuskatseid.

Painde test. Painutuskatse ajal tekivad proovis nii tõmbe- kui ka survepinged. Painutamiseks testitakse malmi, tööriistaterast, pinnakõvenemisjärgset terast ja keraamikat. Määratud omadused on tõmbetugevus ja läbipaine.

Paindetugevus arvutatakse järgmise valemi abil:

σ u = M / W,

kus M on suurim paindemoment; W – lõike takistusmoment, ümmarguse ristlõike kujutise puhul

W = πd 3/32

(kus d on proovi läbimõõt) ja ristkülikukujulise ristlõikega näidiste puhul W = bh 2 /6, kus b, h on proovi laius ja kõrgus).
Kõvadustestid . Kõvaduse all mõistetakse materjali võimet seista vastu tahke keha – taande – tungimisele selle pinnale. Sisendina kasutatakse karastatud teraskuuli või koonuse või püramiidi kujul olevat teemantotsikut. Sissetõmbamisel kogevad materjali pinnakihid märkimisväärset plastilist deformatsiooni. Peale koorma eemaldamist jääb pinnale jäljend. Tekkiva plastilise deformatsiooni eripäraks on see, et tipu lähedale, igakülgselt ebaühtlase kokkusurumise lähedale, tekib keeruline pingeseisund. Sel põhjusel ei deformeeru mitte ainult plastik, vaid ka rabedad materjalid.
Seega iseloomustab kõvadus materjali vastupidavust plastilisele deformatsioonile. Sama takistust hinnatakse ajutise takistusega, mille määramisel tekib kaela piirkonnas kontsentreeritud deformatsioon. Seetõttu on mitme materjali kõvaduse ja tõmbetugevuse arvväärtused võrdelised. Praktikas kasutatakse laialdaselt nelja kõvaduse mõõtmise meetodit: Brinelli kõvadus, Vickersi kõvadus, Rockwelli kõvadus ja mikrokõvadus.
Brinelli kõvaduse (GOST 9012-59) määramisel surutakse proovi pinnale karastatud kuul läbimõõduga 10; 5 või 2,5 mm koormuse all 5000N kuni 30000N. Peale koormuse eemaldamist moodustub pinnale jäljend sfäärilise augu kujul läbimõõduga d.
Brinelli kõvaduse mõõtmisel kasutatakse eelnevalt koostatud tabeleid, mis näitavad kõvaduse arvu HB Sõltuvalt süvendi läbimõõdust ja valitud koormusest, mida väiksem on süvendi läbimõõt, seda suurem on kõvadus.
Brinelli mõõtmismeetodit kasutatakse kõvadusega teraste puhul < 450 HB, kõvadusega värvilised metallid < 200 NV. Nende jaoks on kindlaks tehtud korrelatsioon tõmbetugevuse (MPa) ja kõvaduse numbri HB vahel:
σ sisse » 3,4 НВ – kuumvaltsitud süsinikterastele;
σ sisse » 4,5 НВ – vasesulamitele;
σ sisse » 3,5 HB – alumiiniumsulamitele.
Standardse Vickersi mõõtmismeetodiga (GOST 2999-75) pressitakse proovi pinnale tetraeedriline teemantpüramiid, mille tipunurk on 139°. Jälg saadakse ruudu kujul, mille diagonaal mõõdetakse pärast koormuse eemaldamist. Kõvadusarv HV määratakse spetsiaalsete tabelite abil, mis põhinevad taande diagonaali väärtusel valitud koormusel.

Vickersi meetodit kasutatakse peamiselt suure kõvadusega materjalide puhul, samuti väikeste sektsioonide või õhukeste pinnakihtide osade kõvaduse testimiseks. Reeglina kasutatakse väikseid koormusi: 10,30,50,100,200,500 N. Mida õhem on uuritava detaili või kihi ristlõige, seda väiksem koormus valitakse.
Kuni 450 HB kõvadusega materjalide Vickersi ja Brinelli kõvaduse numbrid on praktiliselt samad.
Rockwelli kõvaduse mõõtmine (GOST 9013-59) on kõige universaalsem ja kõige vähem töömahukas. Kõvadusarv sõltub otsa süvendamise sügavusest, mida kasutatakse teemantkoonusena tipunurgaga 120 0 või teraskuulina läbimõõduga 1,588 mm. Erinevate koormuste ja otsikute kombinatsioonide jaoks on Rockwelli seadmel kolm mõõteskaalat: A.B.C. Rockwelli kõvadust tähistavad numbrid, mis näitavad kõvaduse taset ja tähed HR, mis näitavad kõvaduse skaalat, näiteks: 70HRA, 58HRC, 50HRB. Rockwelli kõvaduse numbritel ei ole täpset seost Brinelli ja Vickersi kõvaduse numbritega.
Kaal A (ots - teemantkoonus, kogukoormus 600N). Seda skaalat kasutatakse eriti kõvade materjalide, õhukeste lehtmaterjalide või õhukeste (0,6-1,0 mm) kihtide jaoks. Kõvaduse mõõtmise piirid sellel skaalal on 70-85.
Kaal B (ots - teraskuul, kogukoormus 1000N). See skaala määrab suhteliselt pehmete materjalide kõvaduse (<400НВ). Пределы измерения твердости 25-100.

Kaal C (ots - teemantkoonus, kogukoormus 1500N). Seda skaalat kasutatakse kõvade materjalide (> 450HB), näiteks karastatud terase jaoks. Kõvaduse mõõtmise piirid sellel skaalal on 20-67.

Mikrokõvaduse määramine (GOST 9450-76) viiakse läbi teemantpüramiidi pressimisega proovi pinnale väikeste koormustega (0,05-5N), millele järgneb süvendi diagonaali mõõtmine. See meetod hindab üksikute terade, konstruktsioonikomponentide, õhukeste kihtide või õhukeste osade kõvadust.

Masinaosade töötamisel on võimalikud dünaamilised koormused, mille mõjul kipuvad paljud metallid rabedalt purunema. Hävimisohtu suurendavad lõiked – stressikontsentraatorid. Et hinnata metalli vastuvõtlikkust haprale murdumisele nende tegurite mõjul, viiakse pendli löökmehhanismidega läbi dünaamilised löögipainutuskatsed (joonis 2). Standardproov asetatakse kahele eosele ja keskele antakse löök, mis viib proovi hävimiseni. Töö määratakse pendelpiledri skaala abil TO, kulutatakse hävitamisele ja arvutatakse nende testide tulemusel saadud põhiomadus - löökpillid viskoossus:

KS = K / S 0 1, [MJ/m 2 ],

Kus S 0 1, proovi ristlõikepindala sälgu asukohas.

Riis. 2. Pendelvaiatõukuri (a) ja löögikatse (b) skeem:
1 – näidis; 2 – pendel; 3 – skaala; 4 – skaala nool; 5-pidur.

Vastavalt standardile GOST 9454-78 testitakse kolme tüüpi näidiseid: U-kujuline (sälgu raadius r=1 mm); V-kujuline (r=0,25 mm) ja T-kujuline (sälgu põhjas tekkinud väsimuspragu. Vastavalt sellele tähistatakse löögitugevust: KCU, KCV, KCT. Kõigi mehaaniliste omaduste karakteristikute löögitugevus on temperatuuri suhtes kõige tundlikum Seetõttu kasutatakse läve määramiseks löögitugevuse katsetamist madalatel temperatuuridel külm rabedus– temperatuur või temperatuurivahemik, milles löögitugevus väheneb. Külm rabedus- metallmaterjali võime kaotada viskoossust ja muutuda hapraks temperatuuri langedes. Külm rabedus avaldub rauas, terases, metallides ja sulamites, millel on kehakeskne kuup (BCC) või kuusnurkne tihedalt pakitud (HC) võre. See puudub metallides, millel on näokeskne kuupvõre (fcc).

Muutuvate tsükliliste koormuste korral määratud mehaanilised omadused

Paljud masinaosad (võllid, ühendusvardad, hammasrattad) kogevad töö ajal korduvat tsüklilist koormust. Materjali kahjustuste järkjärgulise kuhjumise protsesse tsükliliste koormuste mõjul, mis viib selle omaduste muutumiseni, pragude tekkeni, nende tekkeni ja hävimiseni, nimetatakse. väsimus, ja võimet seista vastu väsimusele - vastupidavus(GOST 23207-78). Materjalide töövõimet tsüklilise koormuse tingimustes hinnatakse proovide väsimustesti tulemuste põhjal (GOST 25.502-79). Need viiakse läbi spetsiaalsetel masinatel, mis tekitavad proovides korduvat koormust (pinge - surve, painutamine, vääne). Proove testitakse järjestikku erinevatel pingetasemetel, määrates kindlaks tsüklite arvu kuni rikkeni. Katsetulemused on kujutatud väsimuskõvera kujul, mis on esitatud koordinaatidena: maksimaalne tsükli pinge σ max / või σ in ) – tsüklite arv. Väsimuskõverad võimaldavad teil määrata järgmised vastupidavuse kriteeriumid:

- tsükliline tugevus, mis iseloomustab materjali kandevõimet, s.o. suurim pinge, mida see teatud tööaja jooksul talub. tsükliline vastupidavus– tsüklite (või töötundide) arv, mida materjal talub enne teatud pikkusega väsimusprao tekkimist või enne väsimusmurdmist antud pinge juures.

Lisaks suure tsükli kestvuse kaalutud kriteeriumide määramisele tuleb mõnel erijuhul testida madala tsükli väsimus. Neid teostatakse kõrgel pingel (üle σ 0,2 ) ja madal laadimissagedus (tavaliselt mitte üle 6 Hz). Need testid simuleerivad selliste struktuuride (nt õhusõidukite) töötingimusi, mis kogevad harva, kuid märkimisväärset tsüklilist koormust.

Mehaanilised omadused avaldub materjali võimena seista vastu igasugustele välistele mehaanilistele mõjudele.

Mehaanilised mõjud iseloomustavad suuna, kestuse järgi Ja ulatus. Suunades võib mehaanilisi mõjusid pidada lineaarne(pinge ja kokkusurumine) ja nurk(painutamine ja väänemine). Kestuse järgi jagunevad need staatiline Ja dünaamiline, ulatuse järgi - sisse mahuline ja pindmine.

Mehaanilised omadused määravad ainete ja materjalide kuju, suuruse ja pidevuse muutumise mehaanilise mõju all ning sellest tulenevalt peaaegu igasuguse mehaanilise mõju tulemuse ainetele ja materjalidele, mis tekivad nende tootmisel ja töötamisel (kasutamisel).

Ainete ja materjalide peamised mehaanilised omadused hõlmavad elastsus, jäikus, elastsus, elastsus, tugevus, rabedus, sitkus ja kõvadus.

Elastsus- materjalide omadus taastada spontaanselt oma kuju ja maht (tahked ained) või ainult maht (vedelikud ja gaasid), kui välismõju lakkab. Elastsus on tingitud aine aatomite (molekulide) vastastikmõjust ja nende soojusliikumisest.

Materjalide või toodete võime mõõta teatud tüüpi koormuse korral suurust ja kuju muuta, mõisted "elastsus"Ja "jäikus".

elastsus - materjali või toote võime suhteliselt väikese mõjujõuga läbida olulisi muutusi suuruses ja kujus ilma hävimiseta.

kõvadus - materjali või toote võime muuta väiksemat suurust ja kuju antud koormuse all. Mida suurem on jäikus, seda väiksem on muutus.

Elastsus- tahkete materjalide võime säilitada muutunud kuju ja maht ilma mikroskoopiliste katkestusteta pärast neid muutusi põhjustanud mehaaniliste koormuste eemaldamist.

Plastiline deformatsioon on seotud mõnede aatomitevaheliste sidemete katkemisega ja uute tekkega. Plastilisuse arvestamine võimaldab määrata ohutusvarusid, deformeeritavust ja stabiilsust ning avardab minimaalse kaaluga konstruktsioonide loomise võimalusi.

Mehaaniline tugevus tahked ained - omadus takistada hävitamist, osadeks eraldamist), samuti pöördumatuid kujumuutusi mehaanilise pinge all. Tahkete ainete tugevuse määravad lõpuks nende struktuuriüksuste (aatomid, ioonid jne) vastasmõjujõud.

Haprus- tahkete ainete omadus laguneda mehaanilise mõju all ilma oluliste esialgsete kuju ja mahu muutusteta.

Viskoossus (sisehõõrdumine)- materjalide võime seista vastu välisjõududele, mis põhjustavad:

Tahkis - olemasoleva terava prao (murru) levimine;

Vedelikes ja gaasides - vool.

kõvadus - materjalide omadus vastu pidada pinnakihis esinevatele kontaktmõjudele (sõlgendus või kriimustus). Selle omaduse eripära on see, et see realiseerub ainult väikeses koguses ainest. Kõvadus on materjali keeruline omadus, mis peegeldab nii selle tugevust kui ka elastsust.

Mehaaniliste mõjude puudumisel on aatomid kristallis tasakaaluasendis. Mehaaniliste mõjude korral toimub materiaalse objekti deformatsioon.

Deformatsioon- aine paljude osakeste suhtelise asendi muutumine, mis toob kaasa keha või selle osade kuju ja suuruse muutumise ning nendevaheliste vastasmõjujõudude muutumise. Kõik ained on deformeeruvad.

Kui rakendatakse survekoormust, jõuavad aine struktuuri osakesed (näiteks aatomid) sellisele kaugusele, mille juures sisemised tõukejõud tasakaalustavad väliseid survejõude. Venitamisel suureneb konstruktsiooniosakeste vaheline kaugus, kuni tõmbejõud tasakaalustavad välist koormust.

Tahketes ainetes eristatakse esinemismehhanismi järgi elastset ja plastilist deformatsiooni. Elastne deformatsioon nimetatakse deformatsiooniks, mille mõju materjali kujule, struktuurile ja omadustele kaob pärast välisjõudude lakkamist ja plastik - see osa deformatsioonist, mis jääb alles pärast koormuse eemaldamist, muutes pöördumatult materjali struktuuri ja selle omadusi.

Kõik tõelised tahked ained, isegi väikeste deformatsioonide korral, omavad plastilisi omadusi, mis määrab eelnevalt segatud deformatsioonimehhanismid - elastoplastiline deformatsioon. Seega katavad plastilised deformatsioonid erinevates osades ja konstruktsioonides reeglina väikese koguse materjali, ülejäänu kogeb ainult elastseid deformatsioone. Kui deformatsiooni suurus sõltub selgelt ajast, näiteks see suureneb pideva koormuse korral, kuid on pöörduv, nimetatakse seda nn. viskoelastne.

Plastilist deformatsiooni tahketes ainetes saab läbi viia näiteks libisemise teel, mis toimub aine kristallvõres piki kõige tihedama aatomipakendiga tasapindu ja suundi. Moodustuvad libisevad tasapinnad ja nendes tasandites asuvad libisemissuunad libisemissüsteem. Näiteks metallides võib samaaegselt töötada üks või mitu liugsüsteemi.

Libisemisprotsessi kujutamine kristalli ühe osa samaaegse liikumisena teise suhtes on puhtalt skemaatiline (joonis), kuna selline liikumine eeldaks sadu ja tuhandeid kordi suuremaid väliskoormuse väärtusi kui need, mille korral protsess toimub tegelikkus.

Reaalsetes materjalides toimub libisemine nii nihestuste liikumise tulemusena ühes libisemistasandis kui ka üleminekul teistele. Dislokatsioonid, mis liiguvad deformeerunud kristallilises aines, tekitavad suure hulga nihestunud aatomeid ja vabu kohti.

Suurem osa deformatsioonile kuluvast tööst (kuni 95%) muundatakse soojuseks (tekkib kuumenemine), ülejäänud energia akumuleerub võre defektide (vabu töökohtade ja peamiselt nihestuste) suurenenud tiheduse näol. Energia kuhjumisest annab tunnistust ka deformatsiooni tagajärjel tekkivate jääkpingete suurenemine. Sellega seoses on plastiliselt deformeerunud materjali olek ebastabiilne ja võib muutuda näiteks kuumtöötlemise käigus.

Deformatsiooni kõige lihtsamad elemendid on:

suhteline pikenemine δ - koormuse mõjul proovi pikkuse juurdekasvu (/,-/ 0) suhe selle algväärtusesse / 0:

δ = (/,-/ 0)/ / 0

suhteline kokkutõmbumine ψ - proovi ristlõikepinna vähenemise suhe koormuse mõjul (S 0 -S 1) algväärtusele S 0:

ψ= (S 0 - S 1)/ S 0

Deformatsioonikindluse määrab ühe aatomikihi nihkekindlus teise naaberkihi suhtes. Selle takistuse suuruse hindamiseks kasutatakse mõistet " Pinge".

Pinge - materjali deformatsioonil tekkivate sisejõudude mõõt, mis iseloomustab aine osakeste vastasmõju jõudude muutumist selle deformatsiooni ajal. Pinge ei mõõdeta otseselt, vaid arvutatakse ainult kehale mõjuvate jõudude suuruse kaudu või määratakse kaudselt - selle toime mõjude, näiteks piesoelektrilise efekti abil.

Pinge on vektorsuurus; nimetatakse selle vektori projektsiooni suurust normaal- ja puutujatasandile normaalne Ja nihkepinge...

Libisemissüsteemi plastse deformatsiooni ajal konkreetses kristalses aines iseloomustab minimaalse nihkepinge väärtus, mis on vajalik libisemise algatamiseks. See kriitiline nihkepinge m 0, mis ei sõltu libisemistasandi orientatsioonist rakendatava koormuse suhtes ja on üks kristalse materjali põhiomadusi.

Kui antud süsteemis algab libisemine siis, kui nihkepinge saavutab kriitilise väärtuse m 0, siis jätkuv deformatsioon eeldab nihkepinge pidevat suurenemist, s.t. deformatsiooniga kaasneb pidev kõvenemine ( pinge kõvenemine, või kõvenemine).

Kõvenemine- struktuuri ja omaduste muutus koos ainete kristallvõre defektide tiheduse suurenemisega plastilise deformatsiooni tagajärjel. Külmkarastamisel väheneb elastsus ja sitkus, kuid suureneb kõvadus ja tugevus. Toodete pinnakarastamiseks kasutatakse külmkarastamist, kuid tuleb meeles pidada, et karastatud metallid on korrosioonile vastuvõtlikumad ja altid korrosioonipragunemisele.

Pinged iseloomustavad esinemisallika järgi Ja kokkupuuteaja suhtes.

Pingeallika järgi jagunevad need mehaaniline - mehaaniliste mõjude all, soojus- temperatuurigradiendi tõttu, näiteks kiirel kuumutamisel või jahutamisel pinna- ja sisekihtide vahel ning struktuurne (faas) - aines toimuvate erinevate füüsikalis-keemiliste protsesside käigus, näiteks üksikute kristalliitide mahu muutumine faasimuutuste käigus.

Mehaanilise pinge suurus materjaliproovis σ on otseselt võrdeline välisjõu F, Pa suurusega:

σ = F/S,

Kus S- proovipind, m2.

Materjali deformatsiooni- ja purunemiskindluse mehaanilised põhiomadused: Youngi moodul, Poissoni suhe, nihkemoodul, proportsionaalsuspiir, elastsuspiir, ja saagikuse piirid Ja tugevus.

Kõik inimesed on sünnist saati väga erinevad. Erinevate riikide nutikad täiskasvanud on selliseid küsimusi esitanud juba pikka aega. Nad mõistsid juba ammu, et kõik lapsed erinevad üksteisest geneetiliselt, psühholoogiliselt ja oma füüsilise arengu poolest. Ja ükski moraliseerimine, koolitus, mitmesugused teaduslikud kasvatusmeetodid ja isegi vöö ei muuda neid samaks. Erinevaid lapsi tuleb erinevalt kasvatada. Kui lapsed kasvavad, valivad elukutsed nad ise. Kuid me ei saa põgeneda võimete eest, mis avalduvad varases lapsepõlves. Võimed võivad olla tehnilised, organisatsioonilised, kunstilised ja esteetilised. Peaaegu kõik need mõjutavad kuidagi meie elukutse valikut. Tihti juhtub, et elukutsete valikul juhivad meid võimed. Vaatame tehnilisi võimeid ja nende mõju meie elule lähemalt.

Kujutage ette, et läbisite tollivormistuskursuse ja seejärel liigub teie käest läbi suur hulk sõidukeid. Mis juhtub, kui te ei õpi kõike mõistma? Sa lihtsalt ei suuda oma valitud erialale vastata. Mida tähendab tehniline võimekus?

Tehniliste võimete asendamatu atribuut on huvi tehnika vastu, soov töötada masinate, tööriistade ja seadmetega.

Tehniliste võimete komponendid:
a) oskus mõista jooniseid, diagramme, graafikuid; b) oskus lugeda jooniseid, graafikuid ja elavalt ette kujutada nende taga olevaid reaalseid objekte on tehnikaerialade jaoks väga oluline;
c) võimed füüsikas, matemaatikas, keemias. Tehnoloogia on nende teadustega tihedalt seotud. Teilt ei nõuta mitte ainult head matemaatilise materjali ja mälu tundmist, vaid ka oskust töötada arvude ja valemitega;
d) võime mõista ja arutleda, analüüsida ja üldistada – loogiline mõtlemine;
e) arenenud ruumiline kujutlusvõime on tehniliste võimete väga oluline komponent.

Sellised võimed sobivad ideaalselt matemaatilise mõtteviisiga inimesele, kes oskab mõelda. See tähendab, et kui teie valik langes tollideklaratsiooni kursused, ja te peate end üheks tehnilise iseloomuomadusega inimesteks, siis olete valinud õige elukutse.

Enda võimete diagnoosimine on väga delikaatne asi. Tõenäoliselt pole te ülaltoodud tehnilisi võimeid leidnud. Ärge kartke. See sobib. Esiteks on haruldased inimesed, kellel on terve komplekt ainult ühe elukutse jaoks vajalikke omadusi – üks kolmekümnest. Seda nimetatakse kutsumiseks. Ülejäänutel on reeglina mitmele ametile võrdselt sobivate omaduste kogum ja neil tuleb kas pideva treenimisega puuduolevaid võimeid arendada või millegi muuga kompenseerida. Peaksite olema ettevaatlik, kui teie võimed on liiga selgelt vastuolus selle eriala nõuetega, mida soovite valida. Kuulake ennast ja kõik saab kindlasti korda ja teist saab oma käsitöö meister.

Mehaanilised omadused iseloomustavad metallide ja sulamite võimet taluda neile mõjuvaid koormusi ning mehaanilised omadused väljendavad neid omadusi kvantitatiivselt. Metallmaterjalide peamised omadused on; tugevus, plastilisus (või sitkus), kõvadus, löögitugevus, kulumiskindlus, roome jne.
Materjalide mehaanilised omadused määratakse mehaaniliste katsete käigus, mis olenevalt koormuse iseloomust aja jooksul jaotatakse staatiliseks, dünaamilisteks ja muutuvateks.
Sõltuvalt välisjõudude (koormuste) rakendamise meetodist eristatakse katseid: tõmbe-, surve-, painutus-, väände-, löökpainutus jne.
Metallide ja sulamite mehaanilised põhiomadused.
Tõmbetugevus (lõplik tugevus, tõmbetugevus - tingimuslik pinge, mis vastab proovi hävitamisele eelnevale suurimale koormusele.
Tõeline tõmbetugevus (tõeline pinge) on pinge, mis on määratud rebenemishetke koormuse ja proovi ristlõikepinna suhtega purunemiskohas.
Voolutugevus (füüsiline) on väikseim pinge, mille juures näidis deformeerub ilma tõmbekoormuse märgatava suurenemiseta.
Voolutugevus (tingimuslik) - pinge, mille juures jääkpikenemine ulatub 0,2% prooviosa pikkusest, mille pikenemist arvestatakse määratud karakteristiku määramisel. Proportsionaalsuse piir (tingimuslik) - pinge, mille korral hälve koormuse ja pikenemise lineaarsest seosest saavutab sellise väärtuse, et deformatsioonikõvera puutuja poolt moodustatud kaldenurga puutuja (vaatatavas punktis) teljega koormus suureneb 50% selle väärtusest lineaarsel elastsel graafikul. Kaldenurga puutujat on lubatud suurendada 10 või 25% võrra.
Elastsuspiir on tingimuslik pinge, mis vastab jääkdeformatsiooni ilmnemisele. Elastsuspiiri on võimalik määrata tolerantsidega kuni 0,005%, siis määratakse see vastavalt.
Suhteline pikenemine pärast rebenemist on proovi pikkuse suurenemise suhe pärast purunemist selle esialgsesse arvutatud pikkusesse. Viie- ja kümnekordse pikkuse ja läbimõõdu suhtega proovide testimisel saadakse suhtelisi pikenemisi. Valandite katsetamisel on lubatud ka muud suhted, näiteks 2,5.
Suhteline kokkutõmbumine pärast rebenemist on proovi ristlõikepinna suhe purunemiskohas esialgse ristlõike pindalaga.
Mehaaniliste omaduste täpsustatud karakteristikud määratakse materjalide pingetestimise teel vastavalt standardis GOST 1497-61 sätestatud meetoditele silindrilistel ja lamedatel proovidel, mille kuju ja mõõtmed on kehtestatud sama standardiga. Tõmbekatsed kõrgendatud temperatuuridel (kuni 1200 ° C) on kehtestatud GOST 9651-73, pikaajalise tugevuse jaoks - GOST 10145-62.
Normaalelastsusmoodul on pinge ja sellele vastava suhtelise pinge (surve) pikenemise suhe elastse deformatsiooni piirides (Hooke'i seadus).
Löögitugevus, metalli sitkuse mehaaniline omadus, määratakse tööga, mis kulub antud tüüpi proovi pendlilöökmehhanismi löökmurdumisel ja mis on seotud proovi töötava ristlõike pindalaga. lõikepunkt. Testid normaaltemperatuuridel viiakse läbi vastavalt standardile GOST 9454-60, madalatel temperatuuridel - vastavalt standardile GOST 9455-60 ja kõrgendatud temperatuuridel - vastavalt standardile GOST 9656-61.
Vastupidavuse (väsimuse) piir on maksimaalne pinge, mille juures proovimaterjalid taluvad etteantud arvu sümmeetrilisi tsükleid (alates +P kuni -P) ilma purunemiseta, võttes aluseks. Tsüklite arv on määratletud tehniliste kirjeldustega ja kujutab endast suurt arvu. Metallide vastupidavuse testimise meetodeid reguleerib GOST 2860-65.
Lõplik survetugevus on purunemiskoormuse ja proovi ristlõikepindala suhe enne katsetamist.
Tingimuslik roomepiir on pinge, mis põhjustab proovi teatud pikenemise (kogu või jääk) kindlaksmääratud aja jooksul antud temperatuuril.
Brinelli kõvadus - määratakse TSh kõvaduse testeril, vajutades karastatud teraskuuli p. testida metalli või sulamit.
Rockwelli kõvadus HRA, HRB ja HRC määratakse ~ 1,6 mm läbimõõduga teraskuuli või koonuse (teemant või karbiid) vajutamisel TK kõvadusmõõturil 120° tipus oleva nurgaga metalli sisse. Sõltuvalt määramistingimustest, mis on standarditud GOST 9013-68, eristatakse kolme HR väärtust: HRA - väga kõvade materjalide puhul (skaala A) - test viiakse läbi teemantkoonuse taandamisega; HRB - pehme terase jaoks (skaala B) - teraskuul; HRC - karastatud terasele (skaala C) - karbiid- või teemantkoonus.
Teemantkoonuse läbitungimissügavus metallis testimisel on väike, mis võimaldab testida õhemaid tooteid kui Brinelli kõvadus on tinglik karakteristik, mille väärtust mõõdetakse seadme skaalal.
Vickersi kõvadus HV määratakse teemantstandardse korrapärase tetraeedrilise püramiidi taande abil. Kõvadusarv määratakse diagonaalide pikkuse (kahe diagonaali summa aritmeetilise keskmise) mõõtmise ja valemi abil ümberarvutamise teel
Standardkoormused, olenevalt proovi paksusest, on 5, 10, 20, 30, 50 ja 100 kgf. Mustmetallide puhul võetakse koormuse ajal viivitus 10-15 sekundit, värviliste metallide puhul - 28-32 sekundit. Vastavalt sellele tähendab tähis HV 10/30-500: 500 - kõvadusarv; 10 - koormus ja 30 - hoidmisaeg.
Vickersi meetodit kasutatakse tsementeeritud, nitreeritud või tsüaniidiga toodete väikese ristlõikega detailide ja kõvade õhukeste pinnakihtide kõvaduse mõõtmiseks.

49.Metallide sekundaarne kristalliseerumine Sekundaarsel kristallisatsioonil on suur praktiline tähtsus ja see on aluseks mitmetele kuumtöötlemis-, vananemis- jne protsessidele, mis oluliselt muudavad ja parandavad sulamite omadusi. Enamik sekundaarseid kristallisatsiooniprotsesse hõlmab difusiooni. Difusioon kõvasulamites on võimalik mitmel põhjusel. Eelkõige esineb see asenduslahendustes täitmata kohtade (vabu töökohtade) olemasolu tõttu võres. Nii lahusti aatomid kui ka lahustunud aine aatomid võivad liikuda. Interstitsiaalsete lahuste moodustumise ajal toimub lahustunud aatomite liikumine läbi võre, mida suurem on kontsentratsiooni erinevus, mida kõrgem on temperatuur (koagulatsioon). väikestest sferoidiseerimisel - piklike kristallide muutumine ümarateks.

Terade pinnad muutuvad nende mahu suhtes väiksemaks. Koagulatsioon ja sferoidiseerumine kulgevad seda kergemini, mida kõrgem on temperatuur. Joonisel fig. 41 on kujutatud sulami oleku diagramm, milles teise komponendi lahustuvus tahkes lahuses väheneb. Sellel diagrammil (erinevalt joonisel 39 olevast diagrammist) ilmub EQ joon, mis iseloomustab komponendi B liigsete kristallide valikut, mida nimetatakse sekundaarseteks (B2), erinevalt primaarsetest kristallidest (B\), mida eristatakse. mööda CD-liini. Vaatleme näitena sekundaarsete kristallide moodustumist tahkete lahuste a jahutamisel kontsentratsiooniga K. Temperatuuril t\ on struktuur ühefaasiline, EQ joone saavutamisel lahus küllastub ja edasi. toimub jahtumine, sellest eraldub liigne faas B2, viimane võib vabaneda mööda kristallide a piire ja võtta võre kujul. Ka siin toimub esmalt tuumade moodustumine ja seejärel nende kasv. Tuumade tekkekoha ja kasvu määravad aga ette esmaste terade pinnad. Mõnikord on sekundaarse faasi paigutus võrgu kujul ebasoovitav, siis selle tekkimine kas takistatakse või elimineeritakse. Võrgustikku eemaldatakse erineval viisil, näiteks sferoidiseeriva lõõmutamise teel. Kristalliseerimine vastavalt skeemile (joonis 41) võimaldab oluliselt muuta sulami omadusi karastamise ja karastamise või vanandamise teel.

50.DS sulamid komponentide piiramatu lahustuvusega Mõlemad komponent piiramatu lahustuv vedelal ja tahkel kujul osariigid ei moodusta keemilisi ühendeid.

Komponendid: A, B.

Faasid: L, α.

Kui kaks komponent lahustuvad piiramatult vedelas ja tahkes olekus, siis on võimalik vaid kahe faasi olemasolu - vedel lahendus Maa tahke lahendusα. Seetõttu ei saa olla kolme faasi, kristalliseerumine konstantselt temperatuuri horisontaalset pole read peal diagramm Ei.

Joonisel fig. 1, koosneb kolmest piirkonnast: vedel, vedel + tahke lahendus ja tahke lahus.

AmB liin on rida likvidus ja ridaАnВ - rida solidus. Kristalliseerimisprotsess mida kujutab kõver jahutussulam(Joonis 2).

Punkt 1 vastab algusele kristalliseerumine, punkt 2 - lõpp. vahel punktid 1 ja 2 (st vahemikus linesliquidus ja solidus) sulam on kahefaasilises olekus. Kell kaks komponendid ja kaks faasi süsteem monovariant (c = k-f+1 = 2 - 2 + 1 = 1), st kui temperatuur muutub, siis muutub ka komponentide kontsentratsioon faasides; iga temperatuuri vastavad rangelt teatud kompositsioonid faasid kontsentratsioon ja faaside arv sulam, vahel lamades linessolidus ja likvidus määratakse reegel segmendid. Niisiis, sulam K sisse punkt a koosneb vedelast ja tahkest faasist. Ühend vedelfaas määratakse projektsiooni järgi punktid b lamades read likvidus ja Ühend tahke faas - projektsioon punktid lamamisega read solidus. Vedela ja tahke faasi kogus määratakse järgmistest suhetest: vedela faasi kogus ac/bc, tahke faasi kogus ba/bc.

Kõiges kristallisatsiooni intervall(alates punktid 1 kuni punktid 2) vedelikust sulam,

originaali omamine kontsentratsioon K, paistavad silma kristallid, mis on rikkamad tulekindla komponendi poolest. Ühend esiteks kristallid määratakse projektsiooniga s. Lõpp sulami kristalliseerumine K peab sisse astuma punkt 2, kui viimane tilk vedelikku Ühend l, kõveneb. Segment, mis näitab tahke faasi kogust, oli võrdne nulliga punkt/ kui see alles algas kristalliseerumine ja kõige kogus sulam V punkt 2 millal kristalliseerumine lõppenud. Ühend vedelik muutub piki kõverat 1 - l ja Kristallide koostis- piki kõverat s- 2 ja sisse hetk lõpetamine kristalliseerumine Kristallide koostis sama nagu Ühend originaalne vedelik.

51. Materjalide temperatuuriomadused Materjalide puhul võetakse kasutusele mitu iseloomulikku temperatuuripunkti, mis näitavad materjalide toimivust ja käitumist temperatuuri muutumisel. Kuumakindlus - maksimaalne temperatuur, mille juures materjali kasutusiga ei vähene. Selle parameetri järgi on kõik materjalid jagatud kuumakindluse klassidesse.

Kuumakindlus - temperatuur, mille juures karakteristikud halvenevad, kui see saavutatakse lühiajaliselt.
Kuumakindlus - temperatuur, mille juures toimuvad materjalis keemilised muutused.
Külmakindlus - võime töötada madalatel temperatuuridel (see parameeter on kummide jaoks oluline).
Tuleohtlikkus - võime süttida, säilitada tuld, isesüttida Need on erineva süttimisastmega. Kõik need mõisted määratlevad iseloomulikud temperatuurid, mille juures materjali mis tahes omadus muutub. Mõned temperatuurid on iseloomulikud kõikidele materjalidele ja on temperatuure, mis on iseloomulikud mõnele elektrimaterjalile. mille mis tahes omadused muutuvad dramaatiliselt. Enamikul materjalidel on sulamis- ja keemistemperatuurid. Sulamistemperatuur on temperatuur, mille juures toimub üleminek tahkest ainest vedelaks. Vedelal heeliumil ei ole sulamistemperatuuri, see jääb vedelaks isegi null Kelvini juures. Kõige tulekindlamad on volfram - 3387 °C, molübdeen 2622 °C, reenium - 3180 °C, tantaal - 3000 °C. Keraamika hulgas on tulekindlaid aineid: hafniumkarbiidi HfC ja tantaalkarbiidi TaC sulamistemperatuur on 2880 °C, titaannitriidi ja karbiidi sulamistemperatuur on üle 3000 °C. On materjale, enamasti termoplastseid polümeere, millel on küll pehmenemistemperatuur, kuid see ei jõua sulamiseni, sest... polümeeri molekulide hävimine algab kõrgendatud temperatuuridel. Termoreaktiivsete polümeeridega ei jõua see isegi pehmenemiseni, materjal hakkab varem lagunema. On sulameid ja muid keerulisi aineid, millel on keeruline sulamisprotsess: teatud temperatuuril, mida nimetatakse tahkeks aineks, toimub osaline sulamine, s.t. aine osa üleminek vedelasse olekusse. Ülejäänud aine on tahkes olekus. Selgub, et see on midagi pudrutaolist. Temperatuuri tõustes muutub üha suurem osa sellest vedelaks, lõpuks toimub teatud temperatuuril, mida nimetatakse "vedelikuks", aine täielik sulamine. Näiteks jootmiseks mõeldud tina ja plii sulam, mida lihtsalt nimetatakse jooteks, hakkab sulama ligikaudu 180 °C (tahketemperatuur) ja sulab ligikaudu 230 °C (vedelikutemperatuur) juures.

Igas sulamisprotsessis on teatud punkti saavutamine sulamiseks vajalik, kuid mitte piisav tingimus. Aine sulatamiseks peate andma sellele energiat, mida nimetatakse sulamissoojuseks. Seda arvutatakse grammi (või molekuli) kohta. Keemistemperatuur on temperatuur, mille juures toimub üleminek vedelikust auruks. Peaaegu kõik lihtained keevad, keerulised orgaanilised ühendid ei lagune madalamal temperatuuril, keemiseni jõudmata. Keemistemperatuuri mõjutab oluliselt rõhk. Nii saate näiteks vee puhul keemistemperatuuri nihutada 100 ° C-lt 373 ° C-ni, rakendades rõhku 225 atm. Lahuste keetmine, s.o. Üksteises lahustuvate ainete protsess toimub kompleksselt, korraga keeb kaks komponenti, ainult aurus on ühte ainet rohkem kui teist. Näiteks nõrga piirituse lahus vees keeb ära, nii et aurus on rohkem alkoholi kui vees. Tänu sellele toimib destilleerimine ja pärast auru kondenseerumist saadakse alkohol, kuid rikastatakse veega. On segusid, mis keevad ära samal ajal, näiteks 96% alkohol. Siin on keemise ajal vedeliku koostis ja auru koostis samad. Pärast auru kondenseerumist saadakse täpselt sama koostisega alkohol. Selliseid segusid nimetatakse aseotroopne. Elektrimaterjalidele on iseloomulikud temperatuurid. Näiteks ferroelektrikute jaoks nn Curie punkt. Selgub, et aine ferroelektriline olek tekib ainult madalatel temperatuuridel. Iga ferroelektriku jaoks on temperatuur, millest kõrgemal ei saa domeenid eksisteerida ja see muutub paraelektriks. Seda temperatuuri nimetatakse Curie punktiks. Curie punkti all olev dielektriline konstant on kõrge, kui see läheneb Curie punktile. Pärast selle punkti saavutamist langeb dielektriline konstant järsult. Näiteks kõige tavalisema ferroelektri: baariumtitanaadi puhul on Curie temperatuur 120 °C, pliitsirkonaattitanaadi puhul 270 °C, mõne orgaanilise ferroelektriku puhul on Curie temperatuur negatiivne. Sarnane temperatuur (mida nimetatakse ka Curie punktiks) eksisteerib ka ferromagnetite puhul. Magnetilise läbilaskvuse käitumine on sarnane dielektrilise konstandi käitumisega, kui temperatuur tõuseb ja läheneb Curie punktile. Ainus erinevus seisneb selles, et magnetilise läbilaskvuse vähenemine temperatuuri tõusuga toimub järsemalt pärast Curie punkti saavutamist. Mõne materjali Curie punkti väärtused: raud 770 °C, koobalt 1330 °C, erbium ja holmium (-253 °C), keraamika - laias temperatuurivahemikus. Antiferromagnetite puhul nimetatakse sarnast punkti Néeli punkt.

Seotud Informatsioon.