Способы испытания металлических сплавов

Для безопасной, длительной, эффективной эксплуатации металлической конструкции при ее изготовлении необходимо применять изделия из сплавов с заранее предусмотренными характеристиками. Детали должны выдерживать определенные виды нагрузки и соответствовать технико-эксплуатационным показателям.

Применению изделий из металла предшествуют исследования, испытания на сопротивление различным видам физической нагрузки: растяжению, сжатию, удару, изгибу. После испытаний стали присваивается личный номер, содержащий закодированную информацию о ее свойствах, характеристиках, прочее. Это необходимо для архитекторов, производителей металлоконструкций, контролирующих органов.

Испытания на статическое растяжение

Исследование проводится с применением специализированных электромеханических устройств, имеющих гидравлический и ручной привод. Устройства с гидравлическим приводом создают большую, в отличие от ручных механизмов, нагрузку. Наглядным примером испытаний служат различные таблицы. Стали присваивается личный закодированный, номер — марка, где содержится информация, цифровые показатели о свойствах и характеристиках. Она согласуется с ГОСТ 1497-84.

Показатели прочности

Пропорциональный предел – Ϭп. Нагрузка, при превышении которой закон Гука уже не действует.

Текучесть (предельное значение) – Ϭт. Нагрузка постоянна при увеличивающейся деформации.

Прочность (предельное значение) – Ϭв. Наибольшая нагрузка, при которой испытуемая деталь не деформируется, не разрушается.

Разрыв (условный или истинный) – Ϭу. Наибольшая нагрузка, при которой испытуемая деталь не деформируется. Она рассчитывается и на сжатие, и на растяжение.

Упругость. Предельная нагрузка – Ϭу. После прекращения нагрузки не должно быть остаточной деформации.

Пластичность

Удлинение. Соотношение фактической деформации испытуемого образца к его первоначальной длине.

Сужение. Это соотношение площади сечения поперек испытуемой детали в месте разрыва к его первоначальной площади.

Вид образцов для исследований

Для исследований применяются стальные стержни, круглого и прямоугольного сечения. Их обрабатывают определенным механическим способом. При этом соблюдаются условия по классу шероховатости поверхности, размерам, их соотношению. Наиболее распространенная длина деталей для испытаний: 6, 10, 20мм.

Круглые: соотношение длины к сечению составляет 5 к 1.

Нормальные: соотношение длины к сечению составляет 10 к 1.

Перед исследованиями деталей проверяют их размеры в точке схождения трех взаимно перпендикулярных плоскостей. Допустимая погрешность измерений не должна превышать 0,5мм. Сечение высчитывается с точностью не менее 0,5%.Длина высчитывается с точностью 0,1мм.

Исследования в динамике

В данном случае деталь испытывается на изгиб (ГОСТ 9454-78). Исследование проводится с использованием маятникового копра. Стальной образец, как правило, имеет размеры 10х10мм в сечении. Надрезы, рисунок, глубина и длина которых известны заранее наносятся в середине испытуемых деталей: «U» (образец Шарпи), «V»(образец Менаже), Т-образный концентратор.

Динамические исследования позволяют определить ударную вязкость. Она зависит от прочности, вязкости сплава.

Чем выше показатель величины, тем лучше сплав противостоит динамическим нагрузкам. Во время исследований, испытаний также учитывается температурный режим эксплуатации и сфера применения деталей из испытуемого сплава.