Презентация Механические свойства материалов

• 1 слайд

  Выполнил: Неулыбин В.В. преподаватель ГАПОУ «КанТЭТ» Минобразования Чувашии
  
  Механические свойства материалов
  

• 2 слайд

  Механические свойства материала отражают способность материала сопротивляться деформированию и разрушению.
  Материал деформируется и в нем возникают внутренние напряжения под действием внешних механических нагрузок (сил) или других факторов.
  Если величина деформаций не превышает критического значения, то материал сохраняет свою целостность, а если превышает – материал разрушается.
  
  

• 3 слайд

  Основные механические свойства
  Прочность
  Ударная вязкость
  Твердость
  Деформативность
  (упругость, пластичность)
  Усталость
  Износостойкость
  

• 4 слайд

  Прочность – способность материала сопротивляться деформации и разрушению под действию внутренних напряжений, возникающих от нагрузок и некоторых других факторов (стесненная усадка, неравномерное нагревание)
  Гибкость – способность пластичного материала сохранять сплошность структуры (без появления трещин).
  Хрупкость – свойство материала под действием нагрузки разрушаться без заметной пластической деформации. (чугун)
  

• 5 слайд

  Механические свойства металлов
  Всего чаще определяется твёрдость металла.
  Характеристика очень легко и быстро определяемая гостируемыми методами. Характеристика достаточно интегральная, т.к позволяет предсказывать прочность, пластичность и износостойкость металла.
  Прочность металла. Зависит от условий эксплуатации и определяется целым рядом механических характеристик: предел текучести, предел прочности, ударная вязкость, трещиностойкость, предел усталости и т.д.
  Пластичность.
  Это способность металла принимать под действием нагрузки новую форму, не разрушаясь. Описывается относительным удлинением и относительным сужением при разрыве.
  Износостойкость.
  Износостойкостью называется способность металла оказывать сопротивление изнашиванию. Описывается величиной, обратной скорости изнашивания.
  

• 6 слайд

  Виды деформаций
  а) – сжатие
  б) – растяжение
  в) – кручение
  г) - сдвиг
  д) - изгиб
  В большинстве практических случаев наблюдаемая деформация представляет собой совмещение нескольких одновременных простых деформаций. Любую деформацию можно свести к двум наиболее простым: растяжению (или сжатию) и сдвигу.
  

• 7 слайд

  Определение прочности материалов
  

• 8 слайд

  Определение прочности на растяжение
  

• 9 слайд

  Определение прочности на изгиб
  Определение прочности на изгиб
  

• 10 слайд

  Испытание на сжатие
  Пресс испытательный гидравлический
  

• 11 слайд

  Определение прочности на сжатие
  

• 12 слайд

  Образцы для испытаний на разрыв
  Образцы изготовляются в соответствии с ГОСТ и различаются по длине и сечению.
  

• 13 слайд

  Испытания проводят на разрывных машинах c использованием стандартных образцов с площадью поперечного сечения Fo и рабочей (расчетной) длиной lo.
  
  В результате проведения испытаний получают диаграмму растяжения:
  Рис. 1. Диаграмма растяжения
  
  

• 14 слайд

  Прочность в условиях статических нагрузок. определяется с помощью снятия кривых растяжения металла, Кривые снимаются на разрывной машине.
  
  Испытания на прочность при статических нагрузках
  Диаграммы растяжений
  

• 15 слайд

  Прочность металлов. Диаграммы растяжения.
  
  
  Диаграмма растяжения состоит из трех участков: упругой деформации ОА, равномерной пластической деформации АВ и сосредоточенной деформации шейки ВС.
  Наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения нагрузки, называется пределом текучести σТ
  σ0,2 – условный предел текучести – нагрузка, которая оставляет остаточное удлинение 0,2% от первоначальной длины образца.
  Напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению, называется пределом прочности σВ. или временным сопротивлением разрыву
  
  Испытания на статическую прочность
  

• 16 слайд

  Динамическая прочность -
  Способность материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках.
  Действию ударных нагрузок подвержены покрытия полов, дорог.
  Динамическую прочность хрупких строительных материалов определяют путем сбрасывания на образец груза стандартной массы.
  

• 17 слайд

• 18 слайд

  Ударная вязкость характеризует способность материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках.
  
  

• 19 слайд

  Виды образцов при испытаниях на ударную вязкость
  КСU
  KCV
  KCT
  

• 20 слайд

  Прочность металла в условиях ударных нагрузок
  Прочность металлов в условиях ударных нагрузок характеризуется ударной вязкостью, которая определяется работой (Дж/м2), затраченной на разрушение образца при ударе.
  Ударная вязкость обозначается тремя буквами KCU, KCV, KCT, где буквы U,V,T указывают на вид образца использованного при испытаниях.
  

• 21 слайд

• 22 слайд

  Динамические испытания на ударную вязкость
  Метод основан на разрушении образца с надрезом одним ударом маятникового копра.
  Испытания проводятся по ГОСТ 9454-78 на маятниковом копре.
  
  Испытания проводятся по ГОСТ 9454-78 на маятниковом копре
  

• 23 слайд

  Прочность металла при наложении динамических переменных нагрузок
  Оценивается с помощью предела усталости или предела выносливости:
  σR- при асимметричной нагрузке;
  σ-1- при симметричной нагрузке;
  Предел выносливости определяется из кривой усталости металла, для снятия которой необходимо иметь не менее 10 образцов.
  
  

• 24 слайд

  Твердость -
  Свойство материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела.
  

• 25 слайд

  Твёрдость – свойство металла оказывать сопротивление пластической деформации при контактном взаимодействии.
  Определяется вдавливанием твёрдого наконечника определенной нагрузкой. Твёрдость фиксируется по площади или глубине отпечатка.
  Виды испытания на твёрдость отличаются: материалом размерами и формой наконечника и прикладываемой нагрузкой.
  - Метод по Бринеллю (НВ);
  - Метод по Роквеллу (HR);
  - Метод по Виккерсу (HV);
  - Испытания на микротвёрдость.
  Испытания на твердость металла
  

• 26 слайд

  Методы определения твёрдости.
  
  
  Испытания по Бринеллю.
  Используется для оценки твёрдости цветных металлов и незакаленных сталей в цехе.
  Наконечник – стальной закаленный шарик диаметром 10; 5; 2,5 мм.
  Нагрузка задается в кг (187,5 – 3000) кгс или в Н,. с помощью машины ТШ-2 (Бринелль)
  
  Если F (P) в Н,то
  

• 27 слайд

  Определение твердости по Бринеллю
  .
  1.Диаметр шарика выбирается исходя из толщины детали.
  2.Величина нагрузки исходя из диаметра шарика и предполагаемой твердости материала.
  3.Стандартные испытания твердости отожженных сталей проводятся шариком 10 мм, при нагрузке Р=3000 кг, и времени наложения нагрузки 15 сек
  4. Диаметр полученного отпечатка определяется с помощью небольшого микроскопа МПБ, прикладываемого к прибору Бринелля.
  
  Методы определения твёрдости.
  

• 28 слайд

  .
  Наконечник – алмазный конус с углом при вершине 120 ̊., или стальной закаленный шарик диаметром 1,58 мм;
  Испытания по трем шкалам:
  HRC – алмазный конус, нагрузка 150 кгс;
  HRА – алмазный конус, нагрузка 60 кгс;
  HRВ – стальной закаленный шарик, нагрузка 100 кгс;
  Нагрузка задаётся с помощью прибора ТК-2. И накладывается в два приема: вначале предварительная 10 кг, затем окончательная.
  
  .
  Испытания по Роквеллу
  

• 29 слайд

  Испытания по Роквеллу
  Глубина отпечатка контролируется с помощью стрелочного механизма часового типа. Твердость по шкале С определяется по формуле:
  HRC = 100-L, где L = (h-ho)/0,002мм
  и выражается в условных единицах (55HRC – закаленная сталь, 32НRC – отожженная сталь)
  HRC – наиболее употребляемая шкала используется для всех материалов, наконечник алмазный конус.
  НRA - шкала для твердых и хрупких материалов, наконечник алмазный конус;
  HRB – шкала для мягких материалов, наконечник стальной закаленный шарик.
  Методы определения твёрдости.
  

• 30 слайд

  Методы определения твёрдости.
  Наконечник – алмазная пирамидка с квадратным основанием и углом при вершине 136о
  Нагрузка 1 – 120 кгс. Нагрузка задается с помощью рычажного механизма ТП-2.
  Диаметр диагоналей отпечатка измеряется с помощью встроенного в прибор микроскопа.
  Стандартные испытания Р = 30 кгс,
  = 15 сек.
  НV = 1,854Р/d 2 кгс/мм2
  Н/ мм2
  Испытания по Виккерсу
  

• 31 слайд

  Испытания на микротвердость
  Метод может быть использован для определения твердости самых тонких покрытий, толщиной в несколько микрон (гальванических, химических, диффузионных)
  А также для определения твердости отдельных фаз и структурных составляющих сплавов.
  Методы определения твёрдости.
  

• 32 слайд

  Упругость – свойство материала принимать после снятия нагрузки первоначальную форму и размеры
  Пластичность – свойство материала при нагружении в значительных пределах изменять размеры и форму без образования трещин и разрывов, сохранять эти размеры и форму после снятия нагрузки (медная или алюминиевая проволока).
  

• 33 слайд

• 34 слайд

• 35 слайд

• 36 слайд

• 37 слайд

  Усталость – представляет собой процесс постепенного накопления повреждений в металле под действием переменных напряжений (циклических нагрузок), приводящих к образованию и развитию усталостных трещин, их росту и затем к разрушению детали.
  
  А1=А2 – симметричная нагрузка;
  А1≠А2 – несимметричная нагрузка
  
  

• 38 слайд

• 39 слайд

  Усталость
  Усталость вызывает постепенное разрушение металла или сплава при большом числе повторно- переменных нагрузок, а свойство выдерживать эти нагрузки называют выносливостью.
  

• 40 слайд

  Процесс зарождения усталостных трещин
  

• 41 слайд

  Усталость металла вызывается концентрацией напряжений в отдельных его объемах (в местах скопления неметаллических и газовых включений структурных дефектов).
  

• 42 слайд

• 43 слайд

• 44 слайд

  Спасибо за внимание!
  

Краткое описание документа:

Понятия о механических свойствах материалов: твёрдость, прочность, ударная вязкость, пластичность, упругость, испытания механических свойств