Механічні властивості матеріалів і методи їх дослідження

До цих пір ми розглядали відносно невеликі деформації, для яких виконується закон Гука. Розглянемо тепер особливості, які з’являються при значних величинах відносної деформації.

Похилий прямолінійний ділянку ОВ відповідає пружної деформації, для якої справедливий закон Гука і яка зникає після зняття навантаження. Значення ε і σ для точки «В» є граничними – вище цих значень деформація перестає бути пружною.

Ділянка BM відповідає пластичної деформації, яка не зникає після зняття навантаження.

Вертикальний прямолінійний ділянку MN відповідає деформації текучості, яка зростає без збільшення напруги. Напруга, починаючи з якого деформація стає текучої, називається межею плинності (σ тек).

Ділянка NC – деформація перед руйнуванням. Точка С – межа міцності; σпр – механічне напруження, при якому відбувається руйнування зразка. Межа міцності залежить від способу деформування і властивостей матеріалу.

Повзучість

Пластична деформація, розвивається в часі, називається повзучістю.

Повзучість – процес зміни в часі розмірів зразка під дією постійного навантаження.

Повзучості піддаються всі кристалічні і аморфні тверді тіла при всіх видах механічних навантажень. Повзучість матеріалів проявляється при температурах, як близьких до температури рідкого

гелію, так і близьких до їх температури плавлення. Проте зі збільшенням температури швидкість повзучості зростає, що обмежує довговічність конструкцій, що працюють при постійних навантаженнях і підвищених температурах.

Дослідження повзучості матеріалів здійснюється за допомогою методу, в якому до зразка (як правило, у формі стрижня) підвішується вантаж, під вагою якого довжина зразка збільшується. Процес встановлення розмірів зразка може тривати дуже довго. Механічне напруження σ при цьому вважається постійним.

На кривій повзучості можна виділити кілька типових ділянок: ділянка ОА – миттєва пружна деформація; ділянку АВ – ділянка несталої повзучості; ВС – ділянка сталої повзучості, де швидкість деформації постійна; CD – ділянка прискореної повзучості, де швидкість повзучості зростає; в точці D відбувається руйнування.

Посилання на основну публікацію