Машинные диаграммы растяжения пластичного образца.

Принципиальная схема испытательной машины на растяжение/сжатие представлена на рис.5.3.

При растяжении образца датчики усилий и удлинений передают сигналы в «суммирующее» устройство, в котором через общий параметр «время» - t выдается окончательная «машинная диаграмма» растяжения образца – P=P(Δl).

Характерная машинная диаграмма, получаемая при растяжении пластичного образца, представлена на рис.5.4.

 

 

 

Рис.5.3

Данная диаграмма называется диаграммой растяжения с площадкой текучести. Ее основными участками являются: ОА₁ А (т. А₁ на рис. не показана); АВ; ВС; СD.

Участок ОА, соответствует стадии упругости образца, т.е. при снятии нагрузки из любой точки этого участка образец полностью возвращается к своим исходным размерам.

На участке ОА₁ (А₁ расположена чуть ниже т. А) деформация материала подчиняется закону Гука, т.е.между силой и абсолютным удлинением существует прямо пропорциональная (линейная) зависимость теряется.

На участке А₁А прямо пропорциональная зависимость теряется, закон Гука не выполняется и появляется нелинейная связь между силой и удлинением с сохранением упругих деформаций..

На участке АВ рост нагрузки замедляется, а затем почти прекращается при одновременном росте удлинений. Явление значительного роста удлинений без заметного увеличения нагрузки называется текучестью, а горизонтальный(или почти горизонтальный) участок диаграммы растяжения называется площадкой текучести .

 

 

 

 

Рис.5.4

 

На стадии текучести полированная поверхность образца покрывается сеткой тонких линий, называемых линиями сдвига, или линиями Чернова, названными так по фамилии русского металлурга, впервые заметившего их.

Эти линии являются следами плоскостей скольжения (сдвига) частиц материала друг относительно друга. Они наклонены к оси бруса под углом, близким к 45° и практически совпадают с плоскостями действия максимальных касательных напряжений.

На участке ВС, называемом зоной упрочнения, материал вновь приобретает свойство оказывать сопротивление нагрузке, но с ростом удлинения образца нагрузка возрастает значительно медленнее, чем на упругом участке. В конце зоны упрочнения (т.С) равномерное до этого уменьшение поперечных размеров рабочей части образца нарушается появлением местного утоньшения — шейки.

На участке СD деформация образца приобретает местный характер, сосредоточена в области шейки и в связи с быстрым уменьшением площади сечения образца для развитии деформации требуется меньшая нагрузка. Этим и объясняется падение нагрузки за точкой Сна диаграмме растяжения. Участок диаграммы за точкой С называется зоной разупрочнения. Точка D диаграммы соответствует разрушению образца.

Многие материалы, например легированные стали, дюралюминий, обнаруживают пластические свойства, но площадки текучести на диаграмме растяжения не имеют. Характер диаграмм растяжения для дюралюминия и легированной стали представлен на рис.5.5.

 

Рис.5.5