Как определить пластичность металла


Методы оценки пластичности — Студопедия

Для того чтобы определить, какой металл обладает более высокой пластичностью, образцы испытуемых металлов подвергают деформации в одинаковых условиях. Доведя деформацию до первых признаков разрушения (или до разрушения), измеряют полученную остаточную деформацию, которая и является характеристикой пластичности.

Чем больше остаточная деформация, полученная при таком испытании, тем выше пластичность.

В практике находят применение различные виды испытаний для оценки пластичности:

1. Испытание растяжением на разрыв:

Выполняется на специальных испытательных машинах. При таких испытаниях определяется и предел прочности . Показателем пластичности служит относительное удлинение образца:

Или относительное уменьшение площади поперечного сечения в месте разрыва:

где и - принятая для расчета часть длины образца и площадь поперечного сечения образца до испытания;

и - принятая для расчета часть длины образца и площадь поперечного

сечения образца после испытания;

Относительное уменьшение площади поперечного сечения не зависит от расчетной длины и поэтому считается наиболее точной характеристикой.

Относительное удлинение определяется на том участке длины образца, где образуется метка.

2. Испытание осадкой:

Цилиндрические образцы осаживают под молотом или прессом. Показателем пластичности служит относительная деформация по высоте до образования первой трещины на боковой поверхности образца. Этот метод недостаточно точен, т.к. не всегда удается заметить появление первой трещины (при высокой пластичности трещины могут вообще на появиться). Отсутствие трещин на боковой поверхности свидетельствует о достаточной пластичностью.


3. Испытание на скручивание:

Метод заключается в зажиме концов цилиндрического образца в двух головках испытательной машины. В период испытания одна из головок остается неподвижной, а другая вращается, скручивая образец. Показателем пластичности служит число скручиваний образца до разрушения. Испытание на скручивание получило широкое применение, т.к. по сравнению с другими методами оно меньше всего подвержено влиянию нормальных напряжений.

4. Испытание на выдавливание по методу Эриксена:

Данный метод применим для испытания тонких листов. Пластинка листового металла с помощью пуансона со сферической поверхностью продавливается через круглое отверстие матрицы. Для того, чтобы при выдавливании не образовалось складок образец прижимается к матрице кольцевой шайбой. Характеристикой пластичности является глубина вдавливания пуансона (в мм), при которой на поверхности лунки начинают образовываться первые трещины.


5. Испытание прокаткой клиновидного образца (прокатка на клин):

Метод выполняется на валках, имеющих прямоугольный калибр, с постепенно изменяющийся по окружности валка высотой. При прокатке клинового образца обжатие по его длине ведется до появления первых трещин. Характеристикой пластичности служат относительное обжатие на месте образования первой трещины. Пластичность иногда оценивают по косвенным показателям: ударная вязкость, отношение предела текучести к пределу прочностию

Измерение пластичности металлов | 2007-06-01

Измерение пластичности металлов | 2007-06-01 | Журнал качества Этот веб-сайт требует, чтобы определенные файлы cookie работали, и использует другие файлы cookie, чтобы вам было удобнее работать. При посещении этого веб-сайта уже установлены определенные файлы cookie, которые вы можете удалить или заблокировать. Закрывая это сообщение или продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie. Посетите нашу обновленную политику конфиденциальности и файлов cookie, чтобы узнать больше. Этот веб-сайт использует файлы cookie
Закрывая это сообщение или продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь с нашей политикой использования файлов cookie. Узнать больше Этот веб-сайт требует для работы определенных файлов cookie и использует другие файлы cookie, чтобы помочь вам получить наилучшие впечатления. При посещении этого веб-сайта уже установлены определенные файлы cookie, которые вы можете удалить или заблокировать. Закрывая это сообщение или продолжая использовать наш сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie. Посетите нашу обновленную политику конфиденциальности и файлов cookie, чтобы узнать больше. .

Испытания материалов | Britannica

Тестирование материалов , измерение характеристик и поведения таких веществ, как металлы, керамика или пластмассы, в различных условиях. Полученные таким образом данные могут быть использованы для определения пригодности материалов для различных применений - например, строительство или авиастроение, машины или упаковка. Может быть испытана полная или мелкая модель предлагаемой машины или конструкции. В качестве альтернативы исследователи могут построить математические модели, которые используют известные характеристики и поведение материала для прогнозирования возможностей конструкции.

Испытания материалов делятся на пять основных категорий: механические испытания; испытания на тепловые свойства; испытания на электрические свойства; испытания на устойчивость к коррозии, радиации и биологическому разложению; и неразрушающий контроль. Стандартные методы испытаний были установлены такими национальными и международными организациями, как Международная организация по стандартизации (ISO) со штаб-квартирой в Женеве и Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Филадельфия.

Конструкции и машины или их компоненты выходят из строя из-за разрушения или чрезмерной деформации. Пытаясь предотвратить такой отказ, проектировщик оценивает, сколько напряжения (нагрузки на единицу площади) можно ожидать, и определяет материалы, которые могут выдерживать ожидаемые нагрузки. Анализ напряжений, выполненный экспериментально или с помощью математической модели, указывает на ожидаемые области высокого напряжения в машине или конструкции. Экспериментальные испытания механических свойств показывают, какие материалы можно безопасно использовать.

Испытания на статическое растяжение и сжатие

При растяжении (растяжении) материал удлиняется и в конечном итоге ломается. Простое испытание на статическое растяжение определяет предел прочности материала и его удлинение, обозначаемое как деформация (изменение длины на единицу длины). Если стальной стержень диаметром 100 мм удлиняется на 1 миллиметр при заданной нагрузке, например, деформация составляет (101–100) / 100 = 1/100 = 1 процент.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

Для испытания на статическое растяжение требуется (1) образец для испытаний, обычно цилиндрической формы или с диаметром средней части меньшего диаметра, чем концы; (2) испытательная машина, которая прикладывает, измеряет и регистрирует различные нагрузки; и (3) соответствующий набор захватов для захвата испытуемого образца. При испытании на статическое растяжение испытательная машина равномерно растягивает небольшую часть (испытательный участок) испытательного образца. Длина испытательной секции (называемая измерительной длиной) измеряется при различных нагрузках с помощью устройства, называемого экстензометром; эти измерения используются для вычисления деформации.

Обычные испытательные машины бывают с постоянной нагрузкой, постоянной нагрузкой и постоянной скоростью перемещения. Типы постоянной нагрузки используют веса напрямую как для приложения нагрузки, так и для ее измерения. Испытательные машины с постоянной нагрузкой используют отдельные единицы измерения нагрузки и измерения; нагрузки обычно прикладываются с помощью гидроцилиндра, в который масло закачивается с постоянной скоростью. Испытательные машины с постоянной скоростью перемещения обычно приводятся в движение винтовой зубчатой ​​передачей.

Захваты

для испытательной машины предназначены для плавной передачи нагрузки на испытуемый образец без создания локальной концентрации напряжения.Концы испытательного образца часто немного увеличены, так что при наличии небольших концентраций напряжения они будут направлены на измерительную секцию, и отказы будут происходить только там, где проводятся измерения. Для удержания образца используются зажимы, штифты, резьба или соединение. Эксцентричная (неравномерная) нагрузка вызывает изгиб образца в дополнение к растяжению, а это означает, что напряжение в образце не будет однородным. Чтобы избежать этого, большинство захватных устройств включают одно или два шарнирных соединения в рычажный механизм, который передает нагрузку на образец.Воздушные подшипники помогают исправить горизонтальное смещение, которое может вызывать проблемы с такими хрупкими материалами, как керамика.

Испытания на статическое сжатие определяют реакцию материала на раздавливание или опорную нагрузку (например, в балках дома). Испытательные машины и экстензометры для испытаний на сжатие напоминают те, которые используются для испытаний на растяжение. Однако образцы, как правило, проще, потому что захват обычно не является проблемой. Кроме того, образцы могут иметь постоянную площадь поперечного сечения по всей своей длине.Калибровочная длина образца при испытании на сжатие - это его полная длина. Серьезной проблемой при испытании на сжатие является возможность того, что образец или грузовая цепь могут деформироваться (образовывать выпуклости или изгибаться) до разрушения материала. Чтобы этого не произошло, образцы должны быть короткими и короткими.

Испытания на сдвиг в плоскости указывают на деформационную реакцию материала на силы, приложенные по касательной. Эти испытания применяются в основном к тонким листовым материалам, будь то металлы или композиты, такие как пластик, армированный стекловолокном.

Однородный материал, такой как необработанная стальная отливка, реагирует на напряжение иначе, чем зернистый материал, такой как дерево или клеевое соединение. Утверждается, что эти анизотропные материалы имеют предпочтительные плоскости ослабления; в одних плоскостях они сопротивляются нагрузкам лучше, чем в других, и, следовательно, должны пройти испытание на сдвиг другого типа.

Также можно измерить прочность заклепок и других крепежных изделий на сдвиг. Хотя состояние напряжения таких предметов, как правило, довольно сложно, для большинства целей достаточно простого испытания на сдвиг, дающего лишь ограниченную информацию.

Испытания на растяжение трудно проводить непосредственно с некоторыми хрупкими материалами, такими как стекло и керамика. В таких случаях показатель прочности материала на растяжение может быть получен путем проведения испытания на изгиб, в котором растягивающие (растягивающие) напряжения возникают на одной стороне изгибаемого элемента, а соответствующие сжимающие напряжения возникают на противоположной стороне. Если материал значительно сильнее при сжатии, чем при растяжении, разрушение начинается на стороне растяжения элемента и, следовательно, дает необходимую информацию о прочности материала на разрыв.Однако, поскольку необходимо знать точную величину растягивающего напряжения при разрушении, чтобы установить прочность материала, метод испытания на изгиб применим только к очень ограниченному классу материалов и условий.

.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Испытание на растяжение алюминиевого сплава. Для пластичных металлов характерны локальные перегибы и поверхности излома чашечек и конусов. Это испытание чугуна на растяжение показывает низкую пластичность.

Пластичность - это когда твердый материал растягивается при растяжении. Если материал пластичный, его можно растянуть в проволоку. Подобное свойство податливости - это способность материала деформироваться под давлением (напряжение сжатия). Если материал податлив, его можно сплющить молотком или прокаткой.

Оба эти свойства являются аспектами пластичности. Пластичность - это степень деформации твердого материала без разрушения. Эти свойства обычны для металлов и зависят от температуры и давления. Это было исследовано Перси Уильямсом Бриджменом в рамках его работы 1946 года по высокому давлению, получившей Нобелевскую премию.

Пластичность и пластичность не всегда идут рука об руку. Золото обладает высокой пластичностью и пластичностью, но свинец имеет низкую пластичность и высокую пластичность. [1] Слово пластичность иногда используется для обозначения обоих типов пластичности. [2]

Золото, медь, алюминий и сталь обладают высокой пластичностью.

  1. Рич, Джек К. (1988). Материалы и методы скульптуры . Courier Dover Publications. п. 129. ISBN 0-486-25742-8 . .
  2. «Дуктиль». TheFreeDictionary.com . Фарлекс. Проверено 30 января 2011 г. Включает определения из Словарь английского языка Американского наследия , Словарь английского языка Коллинза: полный и полный , Американский научный словарь наследия и WordNet 3.0 .
.

Определить пластичность битума и его пригодность для дорожного строительства

Пластичность битума - это его свойство удлиняться под действием транспортных нагрузок без образования трещин при дорожно-строительных работах. При испытании битума на пластичность измеряется расстояние в сантиметрах, на которое он удлиняется до разрушения.

Необходимое оборудование, теория, процедура, меры предосторожности, наблюдения, отчеты и рекомендуемые значения пластичности битума обсуждаются в этой статье.

Испытание битума на пластичность

Испытание на пластичность битума будет использовано для определения следующего:

  1. Для измерения пластичности заданного образца битума
  2. Для определения пригодности битума для использования в дорожном строительстве.

Аппаратура, необходимая для испытания битума на пластичность:

Аппарат по IS: 1208-1978 состоит из:

(i) Форма для брикетов: Изготовлена ​​из латуни. На концах имеются круглые отверстия, называемые зажимами, для захвата неподвижных и подвижных концов испытательной машины. Форма при правильной сборке образует образец брикета следующих размеров:

  • Общая длина 75,0 ± 0,5 мм
  • Расстояние между зажимами 30.0 ± 0,3 мм
  • Ширина при установке накладок 20,0 ± 0,2 мм
  • Ширина при минимальном поперечном сечении (на полпути между зажимами) 10,0 ± 0,1 мм
  • Толщина 10,0 ± 0,1 мм

(ii) Водяная баня: Баня, поддерживаемая в пределах 27,0 ± 0,1 ° C от заданной температуры испытания, содержащая не менее 10 литров воды, образец погружается на глубину не менее 10 см и опирается на перфорированная оболочка на расстоянии менее 5 см от дна ванны.

(iii) Испытательная машина : Для разрыва брикета битумного материала можно использовать любое устройство, сконструированное таким образом, что образец будет непрерывно погружаться в воду, в то время как два зажима раздвигаются горизонтально с постоянной скоростью 50 ± 2,5 мм в минуту.

(iv) Термометр : диапазон 0-44 ° C и считывание до 0,2 ° C

Теория Испытание битума на пластичность

Испытание на пластичность позволяет определить адгезионные свойства битума и его способность к растяжению.При проектировании гибкого покрытия необходимо, чтобы связующее образовывало тонкую пластичную пленку вокруг заполнителей, чтобы улучшить физическое сцепление заполнителей.

Связующий материал, имеющий недостаточную пластичность, трескается при многократных нагрузках от транспортных средств и обеспечивает проницаемость поверхности дорожного покрытия.

Пластичность битумного материала измеряется расстоянием в сантиметрах, на которое он удлиняется до разрушения, когда два конца стандартного брикетного образца материала разрываются с заданной скоростью и заданной температурой.

Методика испытания битума на пластичность

  1. Полностью расплавьте битумный испытательный материал при температуре на 75–100 ° C выше приблизительной точки размягчения, пока он не станет полностью жидким.
  2. Отфильтровать жидкость через сито IS 30.
  3. После перемешивания жидкости вылейте ее в пресс-форму и поместите на латунную пластину. Чтобы предотвратить прилипание исследуемого материала, покройте поверхность пластины и внутренние поверхности сторон формы ртутью или смесью равных частей глицерина и декстрина.
  4. Примерно через 30-40 минут поместите пластину вместе с образцом в водяную баню. Поддерживайте температуру водяной бани на уровне 27 ° C в течение получаса.
  5. Извлеките образец и форму из водяной бани и обрежьте образец, выровняв поверхность горячим ножом.
  6. Замените пресс-форму в водяной бане на 80–90 минут.
  7. Снимите бока формы.
  8. Осторожно закрепите зажимы на машине, не вызывая начального напряжения.
  9. Установите указатель на ноль.
  10. Запустите машину и потяните зажимы по горизонтали со скоростью 50 мм в минуту.
  11. Отметьте расстояние, на котором битумная нить образца разрывается.

Среднее значение двух наблюдений, округленное до ближайшего целого числа, представляет собой значение пластичности.

Примечание: Машина может иметь приспособление для фиксации двух или более форм для одновременного испытания трех образцов.

Меры предосторожности при проведении теста

  1. Пластина в сборе, на которой размещается форма, должна быть идеально ровной и ровной, чтобы нижняя поверхность формы касалась ее по всей поверхности.
  2. При заполнении формы следует проявлять осторожность, чтобы не деформировать брикет и убедиться, что внутри формованного образца нет воздушных карманов.

Наблюдения за тестом на пластичность

  1. Битум Марка =
  2. Температура заливки =
  3. Температура испытания =
  4. Период охлаждения в минутах
  • В воздухе =
  • В водяной бане перед обрезкой =
  • В водяной бане после обрезки =
Наблюдения 1 2 3
(a) Первоначальное чтение
(b) Заключительное чтение

Результат испытания битума на пластичность

Значение пластичности =

Рекомендуемые значения пластичности битума

Пригодность битума оценивается в зависимости от его типа и предполагаемого использования.Битум с низким значением пластичности может растрескиваться, особенно в холодную погоду. Минимальные значения пластичности, установленные ISI для различных марок, следующие.

Источник дорожного битума и степень пенетрации Мин. Значение пластичности (см)
Ассам Петролеум A25 5
A35 10
A45 12
A65, A90 и A200 15
Битум из других источников, кроме Assam Petroleum S35 50
S45, S65 и S90 75
.

Смотрите также