Czynniki wpływające na własności materiału

-skład chemiczny

- budowa struktura

-materiał własności

Własności mechaniczne

własności statyczne - przy wolno wzrastającym obciążeniu, dynamiczne - przy obciążeniu działającym gwałtownie, zmęczeniowe - przy obciążeniach cyklicznych oraz własności przy obciążeniu stałym i długotrwałym. Badania te są prowadzone zarówno w temperaturze pokojowej, jak i w temperaturze podwyższonej i obniżonej.

Metody badawcze

Statyczna próba rozciągania

Pomiary twardości

Próba udarności

Metody mechaniki pękania

Próby zmęczeniowe

Próby pełzania

Próba ściskania

Próba zginania

Próba skręcania

Materiał ciągliwy z wyraźną granica plastyczności

Materiał ciągliwy bez wyraźnej granicy plastyczności - umowna granica plastyczności R_p0,2

Materiał kruchy

Charakterystyczne obszary

I - zakres liniowego wydłużenia - obowiązuje prawo Hook'a

II - zakres płynięcia materiału - silne wydłużenie związane z odkształceniem plastycznym

III - zakres umacniania się materiału w wyniku odkształcenia plastycznego

Naprężenie rzeczywiste i umowne

Naprezenie- s [MPa]

Naprezenie bezwzględne delta L

Naprezenie względne epsylone [%]lub wydłużenie wzgledne

GRANICA PROPORCJONALNOŚCI

GRANICA SPRĘŻYSTOŚCI

UMOWNA GRANICA SPRĘŻYSTOŚCI

WYRAŹNA GRANICA PLASTYCZNOŚCI

Przewężenie

Prawo Hooke'a zakres sprężysty

E=Naprężenie/odkształcenie

Modul Younga stosunek przyrostu naprezeniedo odp mu przyrostu wydluzena

De kohezja- pekniecie rozdzielenie.

Pomiar twardości polega na wciskaniu w płaską powierzchnie próbki znormalizowanego wgłębnika.

Twardość materiału jest własnością opisującą opór jaki stawia materiał podczas wciskania w jego powierzchnie narzędzia jakim jest wgłębnik.

Wyróżnia się kilka podstawowych metod badawczych:

Pomiar twardości metodą Rockwella,

Pomiar twardości metodą Brinella,

Pomiar twardości metodą Vickersa,

Istnieje również kilka innych metod stosowanych rzadziej:

Metoda Knoopa,

Metoda Chruszczowa - Bierkowicza

Metoda Grodzińskiego

Do pomiarów twardości w metodzie Rockwella stosuje się trzy rodzaje wgłębników:

-stożek diamentowy o kacie wierzchołkowym 120^o - skale A, C, D, N

- zahartowana kulka stalowa o średnicy 1,5875 mm - skale B, F, G, T

-zahartowana kulka stalowa o średnicy 3,175 mm - skale E, H i K.

Miarą twardości w metodzie Rockwella jest różnica pomiędzy stałą głębokością K odpowiadającą wstępnemu obciążeniu F_o wgłębnika, oraz trwałego przyrostu głębokości h wywołanego obciążeniem zasadniczym F₁. W przypadku skali B i C twardość określa się na podstawie zależności:

Dla skali B twardość oznaczamy symbolem HRB a przy skali C symbolem HRC

METODA BRINELLA

Pomiar twardości polega na wciskaniu w powierzchnię próbki kulki z węglika spiekanego. Miarą twardości jest stosunek obciążenia F do powierzchni czaszy kulistej trwałego odcisku S. Kulka może mieć średnicę 10, 5, 2,5 lub 1 mm. Wartość obciążenia dobiera się na podstawie zależności: F=9,807KD2, gdzie stała K dobierana jest z tablic w zależności od rodzaju obciążenia.

W przypadku pomiaru twardości metoda Brinella twardość oznacza się symbolem HBW lub HB. Twardość określa się na podstawie zależności:

F - siła, D - średnica kulki, d - średnica odcisku

Pomiar twardości metoda Vickersa polega na wciskaniu w powierzchnie materiału wgłębnika diamentowego o kształcie ostrosłupa prawidłowego o podstawie kwadratu i kącie pomiędzy przeciwległymi ścianami równym 136^o.

Miara twardości jest stosunek obciążenia F do powierzchni bocznej trwałego odcisku S. Twardość Vickersa oznacza się symbolem HV.

Udarność jest to odporność materiału na obciążenia udarowe (dynamiczne). Miarą udarności jest energia pochłonięta przez znormalizowana próbkę w trakcie jej łamania odniesiona do pola przekroju poprzecznego próbki J/cm².

Zmęczenie materiału jest procesem ciągłego gromadzenia uszkodzeń tworzących się w odpowiednio długim czasie pod wpływem zmiennych naprężeń mechanicznych, powodującym zarodkowanie i propagację pęknięcia, kończącym się zniszczeniem materiału. Proces ten wywołuje zmiany właściwości fizycznych i mechanicznych materiału. Wskutek cyklicznego odkształcenia mikroplastycznego tworzą się lokalne naprężenia maksymalne, zdolne do zniszczenia wiązań międzyatomowych, podczas inicjacji zarodków mikropęknięć zmęczeniowych oraz ich rozwoju aż do całkowitego pęknięcia materiału.

Wydłuzenie % próbki jest to wyrażony w procentach przyrost długości pomiarowej próbki po rozerwaniu w stosunku do początkowej długości pomiarowej(A)=Lu-Lo)*100%/Lo

Wytrzymalosc na rozciaganie Rm jest to naprężenie odpowiadające największej sile Fm występującej podczasproby.Fm/So

---