Деформація і руйнування металів
Додаток навантаження викликає деформацію. У початковий момент навантаження, якщо воно не супроводжується фазовими (структурними) змінами, викликає тільки пружну (оборотну) деформацію. По досягненні деякої напруги деформація (частково) стає незворотною (пластична деформація), необоротно при цьому змінюються і будова металу і, отже, його властивості Залежність деформації від напруги зображується так званої діаграмою розтягування. Умовне напруга:
σ = P / F0 (кгс / мм2),
де P – сила;
F0 – початкова розтин, а вісь абсцис – відносна деформація:
ε = Δl / l,
де Δl – приріст довжини,
l – початкова довжина.
Тангенс кута нахилу – прямий: tg α = σ / ε = Е – модуль нормальної пружності (в кгс / мм 2) – характеризує жорсткість матеріалу (опір пружному деформуванню), яка визначається силами міжатомної взаємодії, залежними в першому наближенні від температури плавлення металу. Оскільки легування і термічна обробка дуже слабо впливають на температуру плавлення, модуль нормальної пружності можна розглядати як структурно нечутливу характеристику. У всіх сталей Е ≈ 2 × 4 жовтня кгс / мм 2, а у алюмінієвих сплавів Е ~ 0,7 × 10 квітня кгс / мм 2.
Умовне напруження, при якому порушується пропорційна залежність між ε і σ, є межа пружності (або межа пропорційності).
Для технічних цілей (крім пружних елементів) мале відхилення від пропорційної залежності не вважається істотним, і зазвичай вважається, що пластична деформація настає тоді, коли залишкова необоротна деформація εпл. стає рівною 0,2%. Умовне напруження, при якому = 0,2%, називається межею плинності (на діаграмі – σ0,2) і характеризує опір матеріалу малої пластичної деформації. Істинне напруга досягає максимального значення в точці Z – при остаточному руйнуванні зразка. Для високоміцних і малопластичних матеріалів σВ> 150 кгс / мм 2, відносне звуження ψ (зміна звуження) в місці розриву (руйнування) одно менше 40%, а визначається ψ за формулою:
ψ = (Fо – FХ) Fо,
де F 0 – переріз зразка до руйнування;
Fx – перетин в момент максимальної деформації.
Руйнування може бути двох видів, які можна назвати “поділ” (repture) і “руйнування” (wacture). Поділ типово для високопластичних матеріалів (зазвичай це метали високої чистоти), деформування яких після досягнення точки? В призводить до 100% – му звуження без утворення поверхні руйнування. У всіх інших випадках звуження досягає якогось значення, після чого зразок руйнується з утворенням поверхонь руйнування.
Related posts:
- Деформація Сили пружності виникають при деформаціях тел. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. До деформацій відносяться розтяг, стиск, крутіння, зрушення і вигин. Деформації бувають пружними і пластичними. Пружна деформація повністю зникає після зняття зовнішнього впливу, яке викликало деформацію. У результаті деформований спочатку тіло відновлює свої первинні розміри і форму. Пластична деформація зберігається (можливо, частково) […]...
- Механічні властивості металів Механічні властивості металів визначаються наступними характеристиками: межа пружності σТ, межа плинності σЕ, межа міцності відносне подовження σ, відносне звуження ψ і модуль пружності Е, ударна в’язкість, межа витривалості, зносостійкість. Твердість, обумовлена найпростішими неруйнівними методами, залежить в основному від вмісту вуглецю та умов термічної обробки сталі. Для грубої оцінки міцності можна користуватися таким співвідношенням: σВ = […]...
- Сила пружності Сила пружності – це та сила, яка виникає при деформації тіла і яка прагне відновити колишні форму і розміри тіла. Сила пружності виникає в результаті електромагнітної взаємодії між молекулами і атомами речовини. Найпростіший варіант деформації можна розглянути на прикладі стиснення і розтягування пружини. На даному малюнку (x> 0) – деформація розтягу; (X <0) – деформація […]...
- Деформація. Види деформацій твердих тіл Під зовнішнім впливом тіла можуть деформуватися. Деформація – це зміна форми і розмірів тіла. Причина деформації полягає в тому, що різні частини тіла здійснюють неоднакові переміщення при дії на тіло зовнішніх сил. Деформації: Які повністю зникають після припинення дії сили, – пружні; Які не зникають, – пластичні. При пружних деформаціях відбувається зміна відстані між частинками […]...
- Механічні характеристики властивостей матеріалу Для правильного побору матеріалу при розрахунках машин і споруд треба знати механічні властивості підбираються матеріалів, до яких відносяться: – Міцність – здатність матеріалу витримувати вплив зовнішніх сил без руйнування і виникнення небезпечних наслідків; – Пластичність – здатність матеріалу накопичувати пластичні деформації до руйнування; – Гнучкість – здатність матеріалу відновлювати свою форму і розміри після видалення […]...
- Закон Гука Як пов’язана сила пружності з деформацією? Розтягуючи пружину, можна помітити, що чим деформація пружини, тим більше сила пружності. Це – спостереження. Воно показує, що за величиною деформації можна судити про силу пружності, тобто деформація може бути мірою сили. Щоб знайти співвідношення між деформацією пружини і силою пружності, треба поставити досвід. Поставимо досвід Виміряємо подовження пружини, […]...
- Сила пружності і деформація Уявімо собі пружину, яку ніхто не чіпає, і ніщо на ній не підвішене. Якщо знехтувати її вагою, то можна сказати, що вона не діє ні на які тіла ніякої силою. Однак якщо пружину розтягнути або стиснути, то ми відчуємо силу, спрямовану проти наших зусиль. Ця сила “намагатиметься” повернути пружину в початковий стан. Що це за […]...
- Сили пружності Зміни форми і розмірів тіла називають деформаціями. Деформація – результат руху частин тіла відносно один одного. Деформації можуть бути викликані дією на тіло зовнішніх сил. Розрізняють деформації розтягування (стиснення), вигину, зсуву, кручення. Деформації, повністю зникають після припинення дії на тіло сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти […]...
- Деформація розтягування, стиснення Розтягуванням або стисненням називають вид навантаження, при якому в поперечному перерізі бруса виникає тільки один внутрішній силовий фактор – поздовжня сила. Якщо поздовжня сила спрямована від перетину бруса, то брус розтягнутий. Розтягування вважають позитивною деформацією. Якщо поздовжня сила спрямована до перетину бруса, то брус стиснутий. Стиснення вважають негативною деформацією. Гіпотеза плоских перетинів. Поперечний перетин бруса, […]...
- Закон Гука: фізика Деформацією називається зміна форми або об’єму тіла під дією прикладеної сили. Деформація є пружною, якщо після припинення дії прикладеної сили, вона повністю зникає. Якщо після припинення дії прикладеної сили об’єкт залишається деформованим, така деформація називається пластичної. Здатність тіла протистояти деформації називається пружністю. У техніці широко застосовуються пружинні пружини, за допомогою яких відбувається гасіння коливань, що […]...
- Механічні властивості твердих тіл Види деформацій. Деформацією називають зміну форми, розмірів тіла. Деформація може бути викликана дією на тіло доданих до неї зовнішніх сил. Деформації, які повністю зникають після припинення дії на тіло зовнішніх сил, називають пружними, а деформації, що зберігаються і після того, як зовнішні сили перестали діяти на тіло, – пластичними. Розрізняють деформації розтягування і стиснення (одностороннього […]...
- Граничні і допустимі напруги. Умова міцності Граничним напруженням вважають напруга, при якому в матеріалі виникає небезпечний стан (руйнування або небезпечна деформація). Для пластичних матеріалів граничним напруженням вважають межа плинності, при якому пластичні деформації не зникають після зняття навантаження: σпред = σm. Для крихких матеріалів, де пластичні деформації відсутні, а руйнування виникає по крихкому типом (шийки не утворюється), за максимальне напруження беруть […]...
- Закон Гука: визначення Закон Гука є основним законом теорії пружності, який говорить: Сила пружності, яка виникає при пружній деформації тіла (розтягуванні або стисненні пружини) пропорційна подовженню тіла (пружини) і спрямована в бік, протилежний напрямку переміщень частинок тіла при деформації. Якщо позначити подовження тіла через x, а силу пружності через FПр, то закон Гука можна представити у вигляді формули: […]...
- Фізичні властивості металів Всі метали мають ряд загальних, характерних для них властивостей. Загальними властивостями вважаються: висока електропровідність і теплопровідність, пластичність. Розкид параметрів у металів дуже великий, наприклад, температура плавлення може варіювати від 38,87 ° C (Hg – ртуть) до 3380 ° C (W – вольфрам), щільність – від 0,531 г/см3 (Li – літій) до 22,5 г/см3 (Os – […]...
- Сила пружності: закон Гука Ми з вами знаємо, що якщо на тіло діє якась сила, то тіло буде рухатися під впливом цієї сили. Наприклад, сніжинка падає на землю, бо її притягує Земля. І тяжіння Землі діє постійно, але сніжинка, досягнувши даху, не продовжує падати, а зупиняється, зберігаючи наш будинок сухим. З точки зору чистоти і порядку в будинку все […]...
- Сила пружності – від чого залежить і як виникає Сила пружності – одна з сил взаємодії тіл, і її вивченням займається механіка. Як вона виникає, від чого залежить, куди направлена? Прочитавши статтю, ви дізнаєтеся відповіді на ці питання. Як і коли виникає сила пружності? Проведемо експеримент: Зміцнимо пружинку за допомогою пластиліну на нижньому боці горизонтальної поверхні, наприклад, столу; Підвісимо до вільного кінця пружинки невеликий […]...
- Деформація Деформація (лат. deformatio, від deformo – перекручую, спотворюю) – природне або штучне відхилення форми будь-якого предмета від нормальної, звичайної. Д. у художній творчості – одна із граней творчого процесу, що грунтується на уявному порушенні форм предметів і явищ об’єктивної дійсності, від яких відштовхується митець, творячи власний художній світ. У кожному художньому образі більшою чи меншою […]...
- Пояснення пружних і пластичних деформацій З’ясуємо, як відбувається пружна деформація, т. є. Як виникають сили пружності. Частинки кристалічного тіла розташовуються один щодо одного на певних відстанях, і між ними діють сили тяжіння і відштовхування. Коли тіло знаходиться в недеформованому стані, сума сил, що діють на кожну частку з боку інших, дорівнює нулю, а потенційна енергія частинок мінімальна. Якщо один кінець […]...
- Закон Гука – формула і визначення Закон Гука був відкритий в 18-му столітті англійцем Робертом Гуком. Це відкриття про розтягування пружини є одним із законів теорії пружності і виконує важливу роль в науці і техніці. Визначення і формула закону Гука Формулювання цього закону виглядає наступним чином: сила пружності, яка з’являється в момент деформації тіла, пропорційна подовженню тіла і спрямована протилежно руху […]...
- Властивості металів і сплавів Всі метали і сплави металів мають певні властивості. Властивості металів і сплавів поділяють на чотири групи: фізичні, хімічні, механічні та технологічні. Фізичні властивості. До фізичних властивостей металів і сплавів відносяться: щільність, температура плавлення, теплопровідність, теплове розширення, питома теплоємність, електропровідність і здатність намагнічуватися. Густина. Кількість речовини, що міститься в одиниці об’єму, називають щільністю. Щільність металу може […]...
- Руйнування жирів Різні фізико-хімічні фактори, а також мікроорганізми, можуть викликати розкладання і псування жирів. Початковою стадією руйнування жирів є їх гідроліз (омилення) на гліцерин і жирні кислоти. Цей процес легко відбувається при високій температурі під дією лугів або кислот. Під впливом ферментів (ліпаз) гірдоліз протікає при звичайній температурі. Омилення жирів при впливі ферментів відбувається, наприклад, під час […]...
- Види розрахунків в опорі матеріалів До основних механічними властивостями матеріалів відносяться. Міцність – це здатність матеріалу не руйнуватися під навантаженням. Жорсткість – здатність незначно деформуватися під навантаженням. Витривалість – здатність тривалий час витримувати змінні навантаження. Стійкість – здатність зберігати первинну форму пружної рівноваги. В’язкість – здатність сприймати ударні навантаження. Відповідно до механічними властивостями матеріалів застосовуються такі види розрахунків: Розрахунок на […]...
- Сила пружності і закон Гука Чим більшій деформації піддається тіло, тим більша в ньому (тілі) виникає сила пружності. Це означає, що деформація і сила пружності взаємопов’язані, і по зміні однієї величини можна судити про зміну іншої. Так, знаючи деформацію тіла, можна обчислити виникаючу в ньому силу пружності. Або, знаючи силу пружності, визначити ступінь деформації тіла. Якщо до пружини підвішувати різну […]...
- Закон пружності Гука У закон Гука я закохався в дитинстві, бавлячись іграшкою “Слінки”, що складається з спіральної пружини. У 1660 р англійський фізик Роберт Гук відкрив закон пружності, що нині носить його ім’я. Закон стверджує, що при розтягуванні на відстань х будь-якого тіла, будь то металевий стрижень або пружина, що повертає сила F з боку тіла пропорційна х. […]...
- Твір “Які наслідки руйнування наступності поколінь?” Кожне покоління народжується від попереднього і згодом нерідко чинить опір йому, така безперервна ситуація суперечностей між різними поколіннями. Можуть бути біологічні батьки, але діти з ними можуть бути емоційними, ціннісними або психологічними ворогами. Революція в період статевого дозрівання найкраще ілюструє цю реакцію. Повстання проти влади батьків, пошук місця в світі великих, спроба бути самодостатніми і […]...
- Руйнування екосистем. Опустелювання До числа екологічних впустила, які мають найдовшу історію і принесли біосфері максимально збиток, відносять руйнування екосистем, їх опустелювання, тобто втрата здатності до саморегулювання і самовідновлення. Рослинність в цьому випадку знищується, а грунти втрачають свою головну якість – родючість. Опустелювання супроводжувало людину з моменту його переходу до ведення примітивного господарства. Цьому сприяло 3 процесу: ерозія грунтів, […]...
- Сили пружності і тертя Сили пружності і тертя, на відміну від гравітаційних сил, з’являються тільки при зіткненні тіл. Сили пружності є наслідком деформації, що виникає при контакті тіл (див. §8). На олівець, що лежить на столі, діє сила тяжіння, проте, він залишається нерухомим, і значить, на нього діє сила пружності трохи деформованого їм столу, спрямована вертикально вгору і рівна […]...
- Модель Зінера У матеріалах реалізуються різні види деформацій: пружна оборотна (модель – пружина), В’язкопружні оборотна (модель Кельвіна-Фойгта) і необоротна (модель – поршень). Поєднання трьох моделей, розглянутих вище, дозволяє створювати моделі, найбільш повно відображають механічні властивості тіл і, зокрема, біологічних об’єктів. Прикладом такої моделі є модель Зінера (рис. 6.19, д), яка складається з послідовно з’єднаних пружного елемента і […]...
- Електрони і пластичність металів Виявляється, електрони і пластичність металів тісно пов’язані. Якщо пропустити через метал електричний струм, то можна змінювати його міцність і пластичність. Крім цього, переклад сплаву в надпровідний стан викликав теж зміна його механічних властивостей. А надпровідність найтіснішим чином пов’язана з рухом вільних електронів. Виявляється, електрони і пластичність металів тісно пов’язані Це фізичне явище називається електронно-пластичним ефектом […]...
- Сили пружності. Закон Гука Саме існування рідких і твердих тіл свідчить про наявність сил взаємодії між молекулами. Ці сили визначаються електромагнітними взаємодіями між рухомими зарядженими частинками, з яких складаються атоми і молекули (електронами і ядрами). Теоретичний розрахунок цих сил надзвичайно складний, і в загальному вигляді ця задача не вирішена до теперішнього часу. Однак, можна стверджувати, що ці сили можуть […]...
- Термохімічне руйнування Виборче термохимическое руйнування застосовують для руд, породна частина яких представлена карбонатами: кальцитом, магнезитом, сидеритом. Цінний компонент представлений термостійкими мінералами – пірохлор, фторапатитом та ін. Збагачення з використанням виборчого зміни розмірів компонентів йде за схемою: термічне розкладання, гасіння у воді недогарка, класифікація, при якій в мінусовий продукт виводять гідроокису кальцію, магнію або заліза. Гасіння йде зі […]...
- Способи деформування тіл Механічний вплив на тіло змінює взаємне розташування його частинок. Деформація – зміна взаємного розташування частинок тіла, що призводить до зміни його форми і розмірів. При дії на тіло зовнішньої деформуючий сили відстань між частинками змінюється. Це призводить до виникнення внутрішніх сил, що прагнуть повернути атоми (іони) в початкове положення. Мірою цих сил є механічне напруження. […]...
- Руйнування грунту і зміна клімату Грунт і клімат створюють умови, необхідні для існування на Землі організмів, у тому числі і людини. Від грунту і клімату залежать продовольча безпека людства, біорізноманіття популяцій, видів, співтовариств і екосистем. Руйнування грунтового покриву. Грунтовий покрив – важливий компонент біосфери, антропогенний вплив на який постійно посилюється. Щорічно, відкриваючи землю, людина переміщує масу грунту, в три рази […]...
- Тугоплавкі металів Тугоплавкими називають метали з температурою плавлення вище 2200оС, т. Е. Вище температури плавлення заліза, нікелю, кобальту і їх сплавів. До тугоплавким металам, що знайшли застосування в техніці, відносять метали, що мають такі температури плавлення, оС: ніобій 2468, молібден 2610, тантал 2996, вольфрам 3410. Всі перераховані метали мають ОЦК кристалічну решітку і не зазнають фазових перетворень. […]...
- Доповідь про силу пружності і закон Гука Саме ця сила лежить в основі роботи механічних годинників, її впливу піддаються буксирні троси та канати підйомних кранів, амортизатори автомобілів і залізничних складів. Її відчуває м’яч і тенісну кульку, ракетка та інший спортивний інвентар. Як виникає ця сила, і яким закономірностям підпорядковується? Як народжується сила пружності Метеорит під дією земного тяжіння падає на землю і… […]...
- Реферат на тему “Руйнування озонового шару” Озон – це різновид кисню, яка знаходиться в стратосфері, приблизно на рівні 12-50 кілометрів від землі. Найбільша концентрація цієї речовини є на відстані приблизно 23 кілометрів від поверхні. Озон був виявлений в 1873 році німецьким вченим Шенбейном. В подальшому дану модифікацію кисню знаходили в приземних і в верхніх шарах атмосфери. В цілому озон складається з […]...
- Механічне напруження Як ви вже знаєте, в різних деталях машин і механізмів, частинах споруд під дією сили виникають деформації. За певних деформаціях може відбутися руйнування конструкцій. Тому виникає необхідність вивчення механічних властивостей різних матеріалів і твердих тіл. При цьому необхідно насамперед відповісти на питання: як змінюється довжина тіла при дії на нього різних сил, яку максимальну навантаження […]...
- Загальні ознаки всіх металів Всі метали при кімнатній температурі являють твердими речовинами. Це справедливо для всіх елементів, крім ртуті, яка тверда до мінус 39 градусів Цельсія. У кімнатних умовах ртуть – це рідина. Більшість з елементів цієї групи мають досить високу температуру плавлення. Наприклад, Вольфрам плавиться при температурі 3410 градусів Цельсія. З цієї причини його використовують для виготовлення нитки […]...
- Цунамі, або гігантські хвилі руйнування Це явище старо і неукротимо, як океан. Розповіді очевидців про страшні хвилях, що передавалися з вуст у вуста, з часом ставали легендами, а приблизно 2000-2500 років тому з’явилися і письмові свідчення. У числі вірогідних причин зникнення Атлантиди, що стався близько 10 тисяч років тому, деякі дослідники називають і гігантські хвилі. Слово “цунамі” прийшло до нас […]...
- Деформації зсуву Зрушенням називається навантаження, при якому в поперечному перерізі бруса виникає тільки один силовий фактор – поперечна сила. Розглянемо брус, на який діють рівні по величині, протилежні за напрямком, перпендикулярні поздовжньої осі сили. Застосуємо метод перетинів і визначимо внутрішні сили пружності з умови рівноваги кожної частини бруса: ΣFy = 0; F – Q = 0; F […]...