Испытание серого литейного чугуна - типичного хрупкого материала

При растяжении хрупкий материал разрушается при малых деформациях (всего несколько процентов), без образования шейки, максимальное напряжение и напряжение при разрыве совпадают (рис.1.16) Для таких материалов определяется предел прочности при растяжении

 

На рис. 1.17 приведены характеристики стали и

чугуна при растяжении. Уклон графика в начале координат пропорционален модулю упругости материала Е. Поскольку модуль упругости стали в два раза больше модуля упругости чугуна, то уклон начального участка диаграммы у этих материалов отличается. Предел прочности чугуна при растяжении меньше предела текучести стали .

 

Лабораторная работа №2

ИСПЫТАНИЕ НА СЖАТИЕ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛА

Для испытаний на сжатие используется цилиндрический образец, , рис. 2.11.

Испытание малоуглеродистой стали

- предел текучести стали при сжатии.

Сталь при сжатии не разрушается, но интенсивно деформируется. Возникающие на торцах образца силы трения мешают материалу перемещаться в радиальном направлении. Вследствие этого образец пластичного материала при сжатии приобретает бочкообразную форму, рис. 2.12. Для устранения этого нежелательного явления, искажающего характеристику материала, следует уменьшать силы трения на торцах. С этой целью либо помещают пропитанные парафином прокладки на торцах образца (парафин не выдавливается при больших давлениях), либо используют специальные трубчатые образцы с конусными концами, где тангенс угла a этого конуса равен коэффициенту трения пары материалов образец - нажимная плита, рис. 2.13.

Малоуглеродистая сталь работает одинаково на растяжение и сжатие, т. е. предел текучести при растяжении s_тр равен пределу текучести при сжатии s_тс и обозначается просто s_т: s_тр = s_тс = s_т.

Испытание чугуна

- предел прочности чугуна при сжатии.

Чугун при сжатии разрушается по поверхностям, наклоненным примерно под углом 45° к оси образца, рис. 2.14. Именно в этих плоскостях действуют максимальные касательные напряжения при растяжении, сжатии, и чугун разрушается от сдвигов в кристаллической решетке по этим плоскостям.

Чугун работает на сжатие лучше, чем на растяжение, предел прочности чугуна при сжатии больше предела прочности при растяжении , рис. 2.15.

На рис. 2.16 приведены характеристики стали и чугуна при сжатии.

Предел текучести стали при сжатии меньше предела прочности чугуна при сжатии .

Лабораторная работа №3

 

ИСПЫТАНИЕ НА КРУЧЕНИЕ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛА

 

Для испытания материалов при чистом сдвиге (при кручении) используют цилиндрический образец. В процессе испытаний записывается диаграмма кручения - зависимость M = f (j). М - это нагрузка, то есть момент, скручивающий образец, j - угол закручивания образца, рис. 3.11

(рис. 3.1 в журнале).