Mehaanilised omadused iseloomustavad materjalide võimet seista vastu välisjõudude mõjule. Peamised mehaanilised omadused on tugevus, kõvadus, löögitugevus, elastsus, elastsus, rabedus jne.
Tugevus - See on materjali võime seista vastu välisjõudude kahjulikele mõjudele.
Kõvadus - see on materjali võime seista vastu teise, tugevama keha sissetoomisele koormuse mõjul.
Viskoossus on materjali omadus vastu pidada murdumisele dünaamiliste koormuste mõjul.
Elastsus - see on materjalide omadus taastada oma suurus ja kuju pärast koormuse lõppemist.
Plastilisus nimetatakse materjalide võimeks muuta oma suurust ja kuju välisjõudude mõjul, ilma samal ajal kokku varisemata.
X rabedus - see on materjalide omadus välisjõudude toimel kokku kukkuda ilma jääkdeformatsioonideta.
Kõvadus on materjali vastupidavus selle pinnale tungimisele standardse keha (indenteri) poolt, mis katsetamise ajal ei deformeeru.
Laialdane levik on seletatav asjaoluga, et eriproove pole vaja.
See on mittepurustav katsemeetod. Peamine meetod kuumtöödeldud toodete kvaliteedi hindamiseks. Kõvadust hinnatakse kas taande läbitungimissügavuse järgi (Rockwelli meetod) või taandest pärineva jäljendi suuruse järgi (Brinell, Vickers, mikrokõvaduse meetodid).
Kõikidel juhtudel toimub materjali plastiline deformatsioon. Mida suurem on materjali vastupidavus plastilisele deformatsioonile, seda suurem on selle kõvadus.
Kõige levinumad meetodid on Brinell, Rockwell, Vickers ja mikrokõvadus. Katseskeemid on näidatud joonisel fig. 3.1.
Riis. 3.1. Kõvaduse määramise skeemid: a- Brinelli sõnul ; b- Rockwelli järgi; sisse- Vickersi sõnul
Brinelli kõvadus(GOST 9012)
Katse tehakse Brinelli kõvaduse testeriga (joonis 3.1 a)
Treppina kasutatakse karastatud teraskuuli läbimõõduga D 2,5; 5; 10 mm, olenevalt toote paksusest.
Koormus P, olenevalt kuuli läbimõõdust ja mõõdetud kõvadusest: kuumtöödeldud terasele ja malmile - , valupronksile ja messingile - , alumiiniumile ja teistele väga pehmetele metallidele - .
Säriaeg: terase ja malmi puhul - 10 s, messingi ja pronksi puhul - 30 s.
Saadud väljatrükki mõõdetakse kahes suunas, kasutades Brinelli luupi.
Kõvadus on määratletud kui rakendatud koormuse P suhe süvendi F sfäärilise pinnaga:
tüüptingimused on D = 10 mm; P = 3000 kgf; = 10 s. Sel juhul tähistatakse Brinelli kõvadust HB 250, muudel juhtudel on näidatud tingimused: HB D / P /, HB 5/ 250 / 30 - 80.
Rockwelli meetod ( GOST 9013)
Põhineb teatud koormuse mõjul otsiku pinnale süvendamisel (joonis 3.1 b)
Pehmete materjalide (kuni HB 230) sisestus on teraskuul läbimõõduga 1/16 "( 1,6 mm), kõvemate materjalide jaoks - teemantkoonus.
Laadimine toimub kahes etapis. Esiteks rakendatakse eelkoormust (10 kf), et viia ots prooviga tihedasse kontakti. Seejärel rakendatakse põhikoormust P 1, mõnda aega mõjub kogu töökoormus P. Peale põhikoormuse eemaldamist määratakse kõvaduse väärtus koormuse all oleva otsa h jääksäve sügavusest.
Olenevalt materjali iseloomust kasutatakse kolme kõvadusskaalat.
Rockwelli kõvaduse kaalud
Vickersi meetod
Kõvadus määratakse jälje suuruse järgi (joonis 3.1 c).
Taandina kasutatakse rombikujulist tetraeedrilist püramiidi, mille tipunurk on 136 o.
Kõvadus arvutatakse rakendatud koormuse P suhtena jäljendi F pindalaga:
Koormus P on 5…100 kgf. Prindi diagonaal d mõõdetakse seadmele paigaldatud mikroskoobiga.
Eelis seda meetodit selles, et on võimalik mõõta mis tahes materjalide, õhukeste toodete, pinnakihtide kõvadust. Meetodi kõrge täpsus ja tundlikkus.
Mikrokõvaduse meetod- sulami üksikute konstruktsioonikomponentide ja faaside kõvaduse määramiseks, väga õhukesed pinnakihid (sajandikmillimeetrid).
Sarnaselt Vickersi meetodile. Trepp on väiksemate mõõtmetega püramiid, taandekoormused P on 5 ... 500 gf
kriimustusmeetod.
Teemantkoonuse, püramiidi või kuuliga rakendatakse kriimustus, mis on mõõt. Teiste materjalide kriimustamisel ja nende võrdlemisel mõõduga hinnatakse materjali kõvadust.
Teatud koormuse all on võimalik tekitada 10 mm laiune kriimustus. Jälgige koormuse suurust, mis annab selle laiuse.
Dünaamiline meetod (Shore'i järgi)
Pall visatakse etteantud kõrguselt pinnale ja põrkab teatud määral tagasi. Mida suurem on tagasilöögi väärtus, seda kõvem on materjal.
Spetsiaalsete sälguga proovide (GOST 9454) löögipainutamise dünaamiliste katsete tulemusena hinnatakse materjalide viskoossust ja tehakse kindlaks nende kalduvus plastsest olekust hapraks muutuda.
Viskoossus on materjali võime neelduda mehaaniline energia plastilisest deformatsioonist tingitud välisjõud.
See on materjali energiaomadus, mida väljendatakse tööühikutes.Metallide ja sulamite viskoossuse määravad nende keemiline koostis, kuumtöötlus ja muud sisemised tegurid.
Samuti sõltub viskoossus metalli töötingimustest (temperatuur, laadimiskiirus, pingekontsentraatorite olemasolu).
löögi tugevus määratakse proovi hävitamiseks kulutatud tööga A, viidatud selle pindalale ristlõige F; J/m2:
Katsed viiakse läbi spetsiaalse pendlilöögi testeri löömisega. Testimiseks kasutatakse standardset sälguga proovi, mis on kinnitatud kopra tugedele. Teatud massiga pendel lööb sälgu vastasküljele.
Tehnoloogilised omadused määrata materjalide võime läbida erinevat tüüpi töötlemist. Valamise omadused neid iseloomustab sulas olekus metallide ja sulamite võime täita hästi vormiõõnsust ja täpselt reprodutseerida selle kuju (voolavus), mahu vähenemine tahkumisel (kahanemine), kalduvus moodustada pragusid ja poore ning kalduvus neelab sulas olekus gaase.
Plastilisus on metallide ja sulamite võime läbida erinevat tüüpi survetöötlus ilma hävitamiseta.
Keevitatavus määrab materjalide võime moodustada tugevaid keevisliiteid.
Töödeldavus selle määrab materjalide võime töödelda lõikeriistaga.
123. Materjalide võime taluda deformatsiooni pinnakihtides kohaliku kontakti toimel. kõvadus.
124. Materjalide võimet seista vastu deformatsioonile ja hävimisele erinevate koormuste mõjul nimetatakse kõvadus
125. Pikaajaliste muutuvate pingete mõjul metallis kahjustuste järkjärgulise kuhjumise protsess. Väsimus.
126. Mehaanilisi katseid, mille käigus proovile rakendatavad koormused järk-järgult suurenevad ja neid hoitakse suhteliselt kaua, nimetatakse nn. statistiline.
127. Nimetatakse mehaanilist testimist, mille puhul proovile rakendatavad koormused on lühiajalised dünaamiline.
128. Mehaanilisi katseid, mille puhul proovile rakendatavad koormused on pideva iseloomuga ja võivad ajas muutuda vastavalt teatud seadusele, nimetatakse nn. tsükliline.
129. Millised järgmistest materjalide omadustest on klassifitseeritud mehaanilisteks? Tugevus, kõrge elastsus, sitkus, suhteliselt kõrge kõvadus.
130. Millised järgmistest materjalide omadustest on klassifitseeritud tehnoloogilisteks? Deformeeritavus, keevitatavus, voolavus.
131. Millised järgmistest materjalide omadustest on klassifitseeritud kasutatavateks? Kulumiskindlus, kuumakindlus.
132 . Millised loetletud materjalide omadustest määratakse staatiliste mehaaniliste katsetega? Üheteljeline pinge, kõvadus.
133. Millised loetletud materjalide omadustest määratakse dünaamiliste mehaaniliste katsetega? löögi tugevus.
134. Millised loetletud materjalide omadustest määratakse tsükliliste mehaaniliste katsetega? Metallide väsimus- ja roomekatsed.
135. Temperatuur, mille juures materjali löögitugevus jahutamisel järsult väheneb. Külma rabeduse lävi.
136. Standardmaterjali proovi hävitamise töö suhe selle ristlõikepindalasse. Materjali löögitugevus.
137. Nähtus, et metall deformeerub plastiliselt väikeste (alla voolavuspiiri), kuid pidevate pingete korral. Pugeda.
138. Metalli kahjustuste (mikropragude) järkjärguline kogunemine pikaajaliste muutuvate pingete mõjul. Väsimus.
139. Omadus, mis on määratud standardse materjalinäidise hävitamisega pendlilöögitesti ühekordse löögiga. löögi tugevus.
140. Proovi suuruse ja kuju muutumine (ilma selle hävitamiseta) välise koormuse mõjul. Deformatsioon.
141. Omadus, mis määratakse ühe või teise otsa (taande) sisestamisega katsetatava materjali pinnale. kõvadus.
142. Materjali deformatsioon võib olla elastne ja plastik.
143. Kui pärast väliskoormuse eemaldamist deformatsioon kaob, peetakse seda elastne.
144. Kui pärast väliskoormuse eemaldamist jääb deformatsioon püsima, arvestatakse seda plastist.
145. Brinelli kõvaduse määramise meetodis kasutatakse otsikut (indenterit). teraskuul.
146. Rockwelli kõvaduse määramise meetodis kasutatakse otsikut (indenterit). teemantkoonus (120 0) või teraskuul.
147. Vickersi kõvaduse määramise meetodis kasutatakse otsikut (taandrit). tetraeedriline teemantpüramiid (136 0)
148. Materjali mikrokõvaduse määramisel kasutatakse otsikut (indenterit). õige teemantpüramiid (136 0)
149. Millise läbimõõduga on materjalide kõvaduse määramisel kasutatud karastatud teraskuuli? 1,5;2,5;5;10 mm.
150. Mis määrab materjalide kõvaduse määramisel taandrina kasutatava karastatud teraskuuli läbimõõdu? Materjalist, kõvadusest ja paksusest.
151. Millest lähtutakse Rockwelli meetodil kõvaduse määramisel otsiku tüübi valikul (indenter)? Paksus, kõvadus.
152 . Brinelli kõvaduse väärtuse hindamise kriteeriumiks on jäljendi pindala.
153. Brinelli kõvaduse arv on määratletud kui koormuse ja pinna suhe.
154. Brinelli kõvaduse väärtusel on mõõde H.B.
155. Rockwelli kõvadusel on mõõde HRA, YRB, HRC.
156. Vickersi kõvadusel on mõõde H.V.
157. Rockwelli kõvaduse väärtuse hindamise kriteeriumiks on jäljendi sügavus.
158. Milliste järgmistest mõõtühikutest saab kasutada materjali kõvaduse iseloomustamiseks? Pa
160. Milline materjali kõvaduse piirväärtus on lubatud selle määramisel Brinelli meetodil? 250 HB.
161. Rockwelli meetodil kõvaduse määramisel B-skaalal on taandrile rakendatava koormuse suurus võrdne 100 kg.
162. Rockwelli meetodil kõvaduse määramisel C skaalal on taandrile rakendatava koormuse suurus võrdne 150 kgf.
163. Rockwelli kõvaduse väärtus pöördvõrdeline taande sügavusega.
164. Kuidas näidatakse kõvaduse väärtust, kui see määratakse Rockwelli meetodil, kui teemantkoonus pressitakse proovi sisse koormuse all 150 kgf? HRC.
165. Mis on Vickersi meetodil mõõdetud kõvaduse määratlus? H.V.
166. Nimetatakse materjalide võimet kogeda märkimisväärset plastilist deformatsiooni enne purunemist viskoossus.
167. Materjalide üheteljeline tõmbekatse viitab statistiline testid.
168. Millistes ühikutes mõõdetakse proovis venitamisel tekkivat mehaanilist pinget? MPa
169. Millistes ühikutes mõõdetakse proovi pikenemist, kui testitakse materjale üheteljelise pinge suhtes? %
170. Graafik proovis tekkiva pinge sõltuvuse suhtelisest pikenemisest materjalide üheteljelise pinge testimisel. Materjali pinge diagramm.
171. Pinge, mille juures koos materjali elastse deformatsiooniga ilmneb plastiline deformatsioon. Saagise piirang.
172. Pinge, mille juures proovi jääkplastne deformatsioon on 0,2%. Tingimuslik voolavuspiir.
173. Proovi maksimaalne pinge, mõõdetuna materjalide testimisel üheteljelise pinge suhtes. Materjali ülim tugevus.
174. Proportsionaalsustegur proovis esineva pinge ja selle suhtelise pikenemise vahel. Elastsusmoodul.
175. Materjali plastilisust hinnatakse maksimaalne pikenemine.
176 . Materjali tugevust hinnatakse materjali tõmbetugevus.
177. Hinnatakse materjali viskoossust pindaladiagrammi järgi.
177. Materjali jäikust hinnatakse lineaarse lõigu kaldenurk.
178. Aatomite nihkumist nende tasakaaluasendi suhtes suhteliselt väikese vahemaa võrra täheldatakse elastne deformatsioon.
179. Aatomikihtide nihkumist üksteise suhtes täheldatakse kell plastiline deformatsioon.
180. Millised struktuuridefektid mängivad aatomikihtide üksteise suhtes nihkumise mehhanismis kõige olulisemat rolli? Dislokatsioonid.
181. Plastiliselt deformeerunud metalli üleminek kuumutamisel tasakaalulisemasse olekusse. Tagasitulek (puhata).
182. Nähtus, kus metall läbib plastilise deformatsiooni ja muutub tugevamaks, kuid vähem plastiliseks. kõvenemine
183. Dislokatsioonide liikumine materjali sisemiste pingete mõjul toob kaasa aatomitasandite järkjärgulisele nihkele.
184. Protsess, mis viib selleni, et plastiliselt deformeerunud metalli kõvadus ja tugevus vähenevad ning elastsus suureneb ja omandab deformatsioonieelsele väärtusele lähedase väärtuse. Ümberkristalliseerimine.
185. Milline järgmistest suurustest suureneb plastilise deformatsiooni astme suurenemisel? Tootmistugevus, tõmbetugevus, dislokatsiooni tihedus.
186. Milline järgmistest suurustest väheneb plastilise deformatsiooni astme suurenemisel? Plastikust.
187. Deformeerunud metallide ja sulamite korral saavutab dislokatsiooni tihedus järjekorda 10 12
188. Millist tüüpi luumurdu iseloomustab suur materjali hävitamise töö? viskoosne
189. Materjali hävitamise tüübi saab määrata vastavalt hävitamistööle, prao tüübile, levimiskiirusele, pinnamurde iseloomule.
190. Murde mattpind, mis näitab mikroskoobi all kiulist struktuuri, näitab viskoosne materiaalne hävitamine
191. Murde läikiv pind, mis näitab mikroskoobi all platoolaadset struktuuri, näitab habras materiaalne hävitamine
192. Materjali rabe murd vastab vähem tööd ja nurka, spontaanne kiirus, platoo struktuur, läikiv pind.
193. Materjali plastiline purunemine vastab suur töö ja nurk, kiirus sõltub toimekiirusest, kiuline struktuur, matt pind.
Teema 5. Terased ja malmid
194. Sulami homogeenne osa, millel on oma struktuur, omadused ja mis on sulami teistest sarnastest osadest liidese või muul viisil piiriga eraldatud. sulami faas.
195. Sulami olekudiagrammi iga punkt peegeldab seda faasi koostis.
196. Erineva koostisega sulamite kristallisatsiooniprotsessi alguse (sulamise lõpu) temperatuure kajastav punktide kogum moodustab olekudiagrammil joone likvidus.
197. Jahutussulami temperatuuri sõltuvuse ajast graafik. Jahutuskõver.
198. Sulami olekudiagramm on sõltuvusgraafik faasi koostis temperatuuri, rõhu ja keemilise koostise järgi.
199. Peamine tingimus komponentide piiramatuks lahustumiseks üksteises tahkes olekus on ühte tüüpi kristallstruktuur, lähedane aatomiraadius, lähedane Keemilised omadused.
200. Erineva koostisega sulamite sulamisprotsessi alguse (kristalliseerumise lõpu) temperatuure kajastav punktide kogum moodustab olekudiagrammil joone solidus.
201. Terased erinevad malmist süsinikusisaldus.
202. Teraseid saadakse terassulatusseadmetes valge hüpereutektiline malm.
203. Millised järgmistest lisanditest ei ole terases kahjulikud? Süsinik, vask, kroom, räni, mangaan, nikkel
204. Millised järgmistest elementidest kuuluvad terase ja malmi püsivate kahjulike lisandite hulka? Väävel, fosfor, lämmastik, vesinik, hapnik.
205 . Kahe või enama tahke faasi mehaaniline segu, mis moodustub konstantsel temperatuuril vedelast faasist. Eutektiline.
206. Raua keemiline ühend süsinikuga. Tsementiit.
207. Tahke süsiniku lahus α-Fe-sse. ferriit
208. Tahke süsiniku lahus γ – Fe. austeniit.
209. Austeniidi ja tsementiidi mehaaniline segu. Lidaburiit.
210. Ferriidi mehaaniline segu tsementiidiga. Perliit.
211. Hüpoeutektoidse terase süsinikusisaldus on 0,02-0,8%
212. Hüpereutektoidse terase süsinikusisaldus on 0,8-2,14%
213. Eutektoid erineb eutektilisest ainult selle moodustumise poolest tahkest faasist.
214. Süsinikusisaldus perliidis on 0,8%
215. Ferriidi maksimaalset süsinikusisaldust täheldatakse temperatuuril 727 °C ja see on 0,02%
216. Maksimaalne süsinikusisaldus austeniidis ulatub 2,14% -ni ja seda täheldatakse temperatuuril 1147 0 C.
217. Süsinikusisaldus austeniidis temperatuuril 727°C on 0,8%
218. Tsementiit on raua ja süsiniku keemiline kombinatsioon
219. austeniit on tahke lahus süsiniku inkorporeerimiseks γ – Fe
220. Perliit on ferriidi mehaaniline segu tsementiidiga
221. Ledeburiit on austeniidi mehaaniline segu tsementiidiga
222. Tsementiiti, mis moodustub austeniidist süsiniku lahustuvuse vähenemise tulemusena selles temperatuuri langedes, nimetatakse teisejärguline.
223. Tsementiiti, mis moodustub ferriidist süsiniku lahustuvuse vähenemise tulemusena selles temperatuuri langedes, nimetatakse kolmanda taseme.
224. Tsementiiti, mis moodustub selle kristalliseerumisel vedelast sulast, nimetatakse esmane.
225. Hüpoeutektoidteraste struktuurikomponendid on ferriit ja perliit.
226. Hüpereutektoidteraste struktuurikomponendid on perliit ja sekundaarne tsementiit.
227. Eutektoidteraste konstruktsioonikomponendid on perliit
228. Teraste kvaliteet määratakse kahjulike lisandite sisaldus.
229. Terase deoksüdatsiooni operatsioon viiakse läbi selleks, et liigse hapniku eemaldamine terasest.
230. Teraste deoksüdeerimiseks söödetakse vedelat sulamit mangaan, räni, alumiinium.
231. Süsinikterase klassi lõpus olevad tähed "kp", "ps" näitavad teraste deoksüdatsiooniaste.
232. Kvaliteetse süsinikterase klassi alguses olevad numbrid näitavad keskmine süsinikusisaldus protsendi kümnendikest.
233. Kui täht “U” on terase klassi alguses, tähendab see, et teras süsinikku sisaldav.
234. Tähe "G" olemasolu süsinikterase klassis tähendab, et teras sisaldab mangaani.
235. Täht "A" terase klassi lõpus tähendab, et teras kõrge kvaliteet.
236. Täheldatakse helbelise kujuga grafiidist inklusioone tempermalmides.
237. Millise kujuga on kõrgtugevas malmis olevad grafiidisulused? Keeruline.
238. Millise kujuga on grafiidisulgud hall malm? Lamellar.
239. Millise kujuga on kõrgtugevates malmides olevad grafiidisulused? sfääriline.
240. Kui malmis sisalduv süsinik on seotud olekus (tsementiidi kujul), loetakse selline malm metastabiilne.
241 . Milline järgmistest malmidest on kõrgeima kõvadusega? Valged malmid.
242. Suurenenud kiirus vedela sulandi jahutamine viib moodustumiseni valge hüpoeutektika malmid.
243. Millised järgmistest lisanditest aitavad kaasa grafiidisulgude tekkele malmis? süsinik
244. Teras 40X on kroom teras.
245. Teras 40X sisaldab 0,4% süsinikku ja kroomi.
246. Täht "H" legeerterase klassis tähendab nikkel.
247. Täht "C" legeerterase klassis tähendab sulamist esinemist räni.
248. Täht "M" legeerterase klassis tähendab selle olemasolu sulamis molübdeen.
249. CVG teras on kõrgendatud karastavusega legeeritud teras, millel puudub kuumakindlus.
250. CVG terase süsinikusisaldus on 0,95-1%
Mehaanilised omadused iseloomustavad materjali võimet seista vastu deformatsioonile ja hävimisele rakendatud koormuste mõjul.
Toimiva koormuse aja muutumise olemuse järgi mehaanilised katsed jagunevad staatilisteks (tõmbe-, surve-, painutus-, väändejõud); dünaamiline (löökpainutamiseks) ja tsükliline (väsimuse jaoks).
Temperatuuri mõju järgi protsessile jaotatakse need katseteks toatemperatuuril, madalal temperatuuril ja kõrgel temperatuuril (pikaajalise tugevuse, roomevuse jaoks).
Staatilised testid tehakse siis, kui proov puutub kokku pidevalt toimiva koormuse teatud kiirusega. Pingutuskiirus on 10 -4 -10 -1 s -1. Staatilised tõmbekatsed on ühed levinumad. Nende testidega määratud omadused on toodud paljudes materjalide spetsifikatsiooni standardites. Staatilised testid hõlmavad: pinget, survet, painutamist, väändumist.
Dünaamilised testid iseloomustavad proovile mõjuv löökkoormus ja märkimisväärne deformatsioonikiirus. Testi kestus ei ületa sadu sekundi murdosa. Pingutuskiirus on umbes 10 2 s -1. Dünaamilised katsed viiakse kõige sagedamini läbi sälguga proovikehade löögi painutamise skeemi järgi.
Tsüklilised testid mida iseloomustavad mitmed koormuse muutused suuruses ja suunas. Testide näide on väsimustestid, on need pikaajalised ja vastavalt nende tulemusele määravad tsüklite arvu kuni ebaõnnestumiseni erinevaid tähendusi Pinge. Lõppkokkuvõttes leitakse piiravad pinged, mida proov suudab teatud arvu laadimistsüklite jooksul kahjustamata vastu pidada.
Lihtsaim mehaaniline omadus on kõvadus. Kõvaduse määramise meetodid jagunevad olenevalt koormuse rakendamise kiirusest staatiliseks ja dünaamilisteks ning selle rakendusmeetodi järgi taande- ja kriimustusmeetoditeks. Kõvaduse määramise meetodid Brinelli, Rockwelli, Vickersi järgi on staatilised katsemeetodid.
Kõvadus – See on materjali võime vastu seista sellele, et väliste jõudude mõjul tugevam keha (sisend) sellesse surub.
Kõvaduse testimisel pressitakse materjalide pinnale püramiid, koonus või kuul (indenter) ja seetõttu on Vickersi, Rockwelli ja Brinelli sõnul olemas vastavalt katsemeetodid. Lisaks on vähem levinud kõvaduse testimise meetodid: elastse tagasilöögi meetod (Shore'i järgi), võrdlev kõvaduse meetod (Poldi) ja mõned teised.
Materjalide kõvaduse testimisel standardseid erinäidiseid ei tehta, kuid proovide ja toodete mõõtmetele, pinnale esitatakse teatud nõuded.
Vickersi kõvadus(GOST 2999-75) määratakse teemantpüramiidi pressimisega metalli sisse, mille tipunurk on 136° konstantse koormuse all (P): 1; 2; 2,5; 3; 5; kümme; kakskümmend; kolmkümmend; 50 või 100 kgf ja hoidke koormuse all 10–15 sekundit. Mustmetallide ja sulamite kõvaduse määramiseks kasutatakse koormusi 5 kuni 100 kgf, vasesulamid - 2,5 kuni 50 kgf, alumiiniumisulamid - 1 kuni 100 kgf. Pärast koormuse eemaldamist määratakse seadme mikroskoobi abil süvendi diagonaali pikkus ja kõvadus HV arvutatakse valemiga
kus P on koormus, kgf; d on jäljendi diagonaal, mm.
Katsestandard sisaldab kõvaduse sõltuvuse tabelit koormuse suurusest ja diagonaali pikkusest. Seetõttu praktikas arvutusi ei tehta, vaid kasutatakse valmis arvutustabelit. Vickersi kõvadust HV mõõdetakse kgf/mm2, N/mm2 või MPa. Vickersi kõvaduse väärtus võib varieeruda vahemikus HV 2060 kuni HV 5 koormusel 1 kgf.
Meetodi järgi Brinell 3000, 1000, 750, 500, 250, 62,5 kgf ja muude koormuste mõjul pressitakse proovi või toote sisse karastatud teraskuul läbimõõduga 10, 5 või 2,5 mm (GOST 9012-59). Brinelli kõvaduse määramise skeem on näidatud joonisel fig. 1.20. Saadud ümmargune jäljend proovile mõõdetakse luubiga ja tabelitest leitakse Brinelli kõvaduse väärtus, mille väärtus ei ületa 450 HB. Brinelli kõvadus on peaaegu sama kui Vickersi kõvadus.
HB kõvadus on ka taandumistakistuspingete suurus, st. füüsiline kogus:
kus P on koormus, kgf; D on kuuli läbimõõt, mm; t on jäljendi segmendi sügavus; d on taande läbimõõt, mm.
Riis. 1.20. Brinelli kõvaduse määramise skeem.
Brinelli kõvadus HB (vaikimisi) on mõõtmega kgf/mm 2, näiteks alumiiniumisulami kõvadus on 70 HB. Newtonites määratletud koormuse korral mõõdetakse Brinelli kõvadust MPa-des.
Näiteks lõõmutatud terase kõvadus on 207 HB koormusel 3000 kgf, kuuli läbimõõt 10 mm, jäljendi läbimõõt 4,2 mm või, arvestades teisendustegurit: 1 njuuton = 9,8 kgf, HB = 2028 MPa.
Meetodi järgi Rockwell(GOST 9013-59) surutakse sisse teemantkoonus 120° nurga all (skaalad A ja C) või teraskuul läbimõõduga 1,5875 mm (skaala B). Sel juhul määratakse kõvadus vastavalt HRA, HRC ja HRB. Praegu on kõige levinum meetod Rockwelli kõvaduse mõõtmine, sest Rockwelli kõvaduse testereid kasutades ei ole vaja taanet mõõta, kõvaduse number loetakse instrumendi skaalalt kohe peale põhikoormuse eemaldamist.
Meetod seisneb kahe järjestikuse koormuse - esialgse P 0 ja põhilise P 1 - mõjul katseproovile taande vajutamises, mis lisatakse eelkoormusele, nii et kogukoormus P = P0 + P1. Pärast mitmesekundilist hoidmist eemaldatakse põhikoormus ja mõõdetakse taandri sissetungimise jääksügavus, mis on samal ajal jätkuvalt eelkoormuse mõjul. Näidiku põhiosuti liikumine skaala ühe jaotuse võrra vastab taande liikumisele 0,002 mm võrra, mida võetakse kõvaduse ühikuna.
Joonisel fig. 1.21 näitab skeemi kõvaduse mõõtmiseks Rockwelli meetodil teemant- või karbiidikoonusega. Katsetamise käigus mõõdetakse taastatud jäljendi sügavust. Kaalud A ja C langevad kokku, kuna katsed viiakse läbi sama taandriga - teemantkoonusega, kuid erinevatel koormustel: vastavalt 60 ja 150 kgf. Kõvadus on sel juhul määratletud kui
Riis. 1.21. Rockwelli kõvaduse määramise skeem (indenter - koonus).
Praktikas ei arvutata Rockwelli kõvaduse väärtusi valemitega, vaid loetakse seadme vastavalt (must või punane) skaalalt. Kõrge kõvaduse korral kasutatakse HRC- ja HRA-kaalu, madala kõvaduse korral HRB-d. Rockwelli kõvaduse arvu mõõdetakse suvalistes ühikutes, see on taande taande sügavuse mõõt teatud koormuse all.
Metallide mehaanilised omadused pinges . Materjalide tõmbekatse viiakse läbi vastavalt standardile GOST 1497-84 "Pingete katsemeetodid". Standard kehtestab mustade ja värviliste metallide staatilise tõmbekatse meetodid, et määrata temperatuuril 20 ° C proportsionaalsuse, elastsuse, voolavuspiiri, tõmbetugevuse, suhtelise pikenemise ja suhtelise kokkutõmbumise, elastsusmooduli piirid.
Katsetamiseks kasutatakse detailist lõigatud või spetsiaalselt valmistatud lamedaid ja silindrilisi proove. Näidiste mõõtmed on reguleeritud kindlaksmääratud standardiga, need on geomeetriliselt sarnased ja võivad olla lühikesed ja pikad. Silindrilise proovi puhul võetakse algse tööpikkuse suhe l 0 ja algläbimõõt d0: l 0 = 5p 0 – lühike näidis, l 0 = 10d 0 on pikk valim. Lameda proovi puhul võetakse tööpikkuse suhe l 0 ja ristlõikepindala F 0: l 0 = 5,65 F 0 - lühike valim, l 0 = 11,3 F 0 on pikk valim. Silindrilised proovid on valmistatud läbimõõduga 3 mm või rohkem. Näidised koosnevad tööosast pikkusega l 0 , ja pead, mille kuju ja suurus vastavad masina käepidemetele (joonis 1.22).
Riis. 1.22. Silindrilised ja lamedad proovid enne ja pärast tõmbekatset.
Riis. 1.23. Esmane venitusskeem.
Proovi venitatakse spetsiaalsetel masinatel, mis registreerivad rakendatud koormuse suuruse ja proovi pikkuse muutumise venitamise ajal.
Samad masinad võimaldavad fikseerida proovi pikkuse muutumist suureneva koormuse korral (joon. 1.23), s.o. primaarse tõmbekatse diagramm koordinaatides: koormus (P), N, kN ja proovi absoluutne pikenemine Δ l mm-des.
Mõõtes koormuse suurust tõmbekatse diagrammi (joonis 1.23) iseloomulikes punktides, määratakse materjalide mehaaniliste omaduste järgmised karakteristikud:
σ pts - proportsionaalsuse piir, punkt R;
σ 0,05 - elastsuse piir, punkt e;
σ t - füüsiline voolavuspiir, punkt s;
σ 0,2 - tingimuslik voolavuspiir;
σ in - tõmbetugevus või tõmbetugevus, punkt b.
Väärtused 0,05 ja 0,2 elastsuse ja voolavuspiiri kirjes vastavad jääkdeformatsiooni väärtusele Δ l protsendina l 0, kui proovi venitatakse. Tõmbekatse pinged määratakse, jagades diagrammi iseloomulikule punktile vastava koormuse P katsenäidise tööosa algse ristlõikepinnaga F 0:
Ristlõikepindala F 0 määratakse järgmiselt:
silindrilise proovi jaoks 
tasase proovi puhul F 0 = a 0 × b 0, kus a 0 on proovi esialgne paksus ja b 0 on proovi esialgne laius. Punktis k määratakse materjali purunemiskindluspinge.
Proportsionaalne piir ja elastsuspiir määratakse deformatsioonimõõturi (deformatsiooni suuruse määramise seade) abil. Füüsikaline ja tingimuslik voolavuspiir arvutatakse koormuse määramise teel tõmbediagrammi järgi. Kui skeemil voolavuspiiri pole, siis tingimusliku voolavuspiiri arvutamiseks on vaja joonistada diagrammile graafilised konstruktsioonid (joon. 1.24). Esiteks leidke jääkdeformatsiooni väärtus, mis võrdub 0,2%. l 0 , seejärel märkige deformatsiooniteljel segment, mis on võrdne 0,2% -ga l 0 ja tõmmake venitusdiagrammi proportsionaalse osaga paralleelne joon, kuni see lõikub venituskõveraga. Koormus R 0,2 vastab nende ristumispunktile. Füüsikaline ehk tinglik voolavuspiir iseloomustab materjali võimet alustada plastilist deformatsiooni, s.o. vastupidavus väikesele plastilisele deformatsioonile.
Riis. 1.24. Voolupiiri määramine.
Tõmbetugevust saab arvutada jõumõõturi näidu abil, vastavalt maksimaalsele koormusele P max katkemisel; või leidke primaarselt venitusskeemilt P max (P in). Viskoossete ja rabedate materjalide tõmbedeformatsiooni iseloom erineb oluliselt.
Haprad materjalid lagunevad pärast maksimaalse koormuse saavutamist kiiresti ilma olulise plastilise deformatsioonita, seetõttu on rabedate materjalide puhul σ in murdumiskindluse ja plastiliste materjalide puhul deformatsioonikindluse tunnus.
Murru pinge on määratletud kui tõsi. Sel juhul jagatakse murdekoormus proovi lõpliku ristlõikepinnaga pärast murdumist (Fc):
Kõik sel viisil arvutatud väärtused on materjali tugevuse omadused.
Plastilisus, s.o. võime deformeeruda ilma hävitamiseta, mida iseloomustavad proovi mõõtmete muutused. Katkesel katsetamisel määratakse plastilisuse karakteristikud: suhteline pikenemine
ja suhteline kokkutõmbumine
kus l juurde ja F k - vastavalt tööosa pikkus ja proovi ristlõikepindala pärast purunemist.
Mehaaniliste omaduste arvutatud karakteristikud pärast tõmbekatset registreeritakse protokollis.
Metallide mehaanilised omadused kokkusurumisel . Madala tõmbetugevusega rabedate materjalide puhul tehakse survekatse vastavalt standardile GOST 25.503-97. Katsetamiseks kasutatakse siledate otste ja otsasoontega silindrilisi proove.
Kokkusurumisel leitakse järgmised deformatsioonikindluse karakteristikud: proportsionaalsuse piir 
, elastsuse piir 
, füüsiline voolavuspiir 
, tingimuslik voolavuspiir 
, tõmbetugevus 
. Pinged arvutatakse vastava koormuse ja proovi ristlõikepinna suhtena enne deformatsiooni. Tõmbetugevust saab arvutada ilma survediagrammi salvestamata, muude arvutuste jaoks on vaja esmast katsediagrammi.
Plastiliste proovide survediagramm erineb rabedate proovide omast. Väga plastilised materjalid ei purune kokkusurumisel ega lamendu. Seetõttu saab plastnäidiste ajutist survetugevust määrata ainult tinglikult, kuna pärast kõvenemise lõiku toimub proovi lamenemise kiire kasv. Haprad materjalid hävivad väikeste deformatsioonide korral ja tõmbetugevus leitakse maksimaalse koormuse ja proovi esialgse ristlõikepinna suhte järgi. Hapratel materjalidel, nagu malm, on suurem survetugevus kui tõmbetugevus. Paljud rabedad materjalid purunevad kokkusurumisel nihkumise või proovi telje suhtes 45° nurga all olevate tasapindade nihkumise tõttu.
Kokkusurumisel plastilisuse omadused hõlmavad ε - proovi suhtelist lühenemist: 
kus h 0 , h k on valimi alg- ja lõppkõrgus.
Painutuskatsed . Paindekatse viiakse läbi vastavalt standardile GOST 14019-80 kahe skeemi järgi: kontsentreeritud koormusega, mis rakendatakse vahemiku keskel, ja puhta painutusega (joonis 1.25).
Riis. 1.25. Kontsentreeritud jõu abil painutamise skeem ( a) ja kaks sümmeetrilist koormust ( b).
Katse tulemusena leitakse deformatsiooni suuruse täpse mõõtmisega proportsionaalsuse piir, elastsuse piir, voolavuspiir. Paindetugevus arvutatakse σ izg: 
kus М izg on suurim paindemoment, mis on võrdne esimese koormusskeemiga М izg = Р l/4 ja vastavalt teisele skeemile - M izg \u003d Ra; W - tala ristlõikele iseloomulik takistusmoment, ümara lõigu näidistele W = πd 3 /32; ristkülikukujulise lõigu näidiste puhul W = bh 2 /6, kus h on varda kõrgus.
Plastilisus iseloomustab f razr (läbipainde väärtus), deformatsioon, mis sõltub materjalist, proovi pikkusest, inertsimomendist jne.
Dünaamilised testid . Löögikatse . Mehaaniliste omaduste oluline omadus on löögi tugevus, mis iseloomustab konkreetset tööd, mis kulub hävitamisele proovi löömisel sälguga. Löögitugevus määratakse, kui katsetatakse pendli konstantse töövaruga pendli löögitesteriga vastavalt standardile GOST 9454-78 "Löögipainutuskatse meetod madalal, ruumilisel ja kõrgendatud temperatuuril". Standard kehtib mustade ja värviliste metallide ja sulamite kohta ning kehtestab katsemeetodi vahemikus -100 kuni +1000 °C. Meetod põhineb proovi hävitamisel pingekontsentraatoriga pendlilöögi testeri löögiga. Katse tulemusena määratakse löögile K kuluv kogutöö ehk COP löögitugevus.
Kasutatakse U, V, T kontsentraatoriga ristkülikukujulisi katsekehi (väsimuspragu). Levinumad proovid on 55×10×10 mm proovid 2×2 mm U kontsentraadiga (joonis 1.26).
Riis. 1.26. U-sälguga standardnäidis löögitestimiseks.
Proovi hävitamisele löögi mõjul kulub vaid osa pendli energiast ja seetõttu jätkab pendel liikumist ka pärast proovi hävitamist, kaldudes teatud nurga võrra kõrvale. Mida suurem on proovi hävitamise töömaht, seda väiksema nurga all see pärast hävitamist vertikaalist kõrvale kaldub. Selle nurga väärtus määrab löögitöö K või proovi hävitamiseks kulutatud töö. Murde K töö on seotud proovi S0 ristlõike pindalaga murdekohas ja seega määratakse KC – löögitugevus: KS \u003d K / S 0, kus K mõõdetakse J (kgf m), S 0 m 2 (cm 2).
Olenevalt kontsentraatori tüübist on löögitugevus tähistatud KCU, KCV, KCT ja selle mõõtmed on MJ/m 2 (MJ/cm 2) või kgf m/cm 2 .
Kontrollküsimused ja ülesanded
1. Mis tüüpi kristallvõred on tüüpilised puhastele metallidele?
2. Joonistage bcc, fcc, hcp kristallvõred, märkige nende koordinatsiooninumber ja pakkimistihedus.
3. Mis tüüpi sidemed on tüüpilised metallidele Al, Cu, Fe; poolmetallid Bi, Si ja mittemetallilised materjalid?
4. Kirjeldage tüüpilisi metallilise seisundi tunnuseid.
5. Millised kristallistruktuuri defektid esinevad päriskristallidel?
6. Kirjeldage plastide ja muude mittemetalliliste materjalide struktuuri.
7. Kirjeldage materjalide uurimise peamisi meetodeid.
8. Mis on materjalide makroanalüüs?
9. Mida saab määrata mikrostruktuuri uurimisel?
10. Kuidas valmistada uurimisobjekte ette makro- ja mikroanalüüsiks?
11. Kirjeldage elektronmikroskoopia eeliseid materjalide uurimisel.
11. Milliseid probleeme saab lahendada materjalide uurimisel röntgenanalüüsi meetodite abil?
12. Millised on nõuded materjalide valikule toodete valmistamisel?
13. Kirjelda materjalide keemilisi omadusi.
14. Mis tüüpi korrosioon on materjalides agressiivses keskkonnas töötamise ajal võimalik?
15. Kirjelda füüsikalist ja soojust füüsikalised omadused materjalid.
16. Kirjelda materjalide mehaanilisi omadusi.
17. Kuidas määratakse Brinelli, Rockwelli ja Vickersi kõvadus?
18. Kirjutage üles Brinelli, Rockwelli ja Vickersi kõvadusühikud.
19. Milliseid mehaaniliste omaduste katsemeetodeid liigitatakse staatilisteks, dünaamilisteks ja tsüklilisteks?
20. Joonistage plastilise materjali esmane tõmbediagramm.
21. Kuidas määrata tõmbetugevust ja voolavuspiiri tõmbediagrammi järgi?
22. Mis tüüpi proove kasutatakse pikenemise ja suhtelise kokkutõmbumise leidmiseks?
23. Millised omadused määratakse surve- ja paindekatsete käigus?
24. Milliseid karakteristikuid arvutatakse löögipainde katsetamisel?
25. Mis vahe on löögitugevusel, tähistusega KCU, KV, KST?
Igal ainel, olgu see gaas, vedelik või tahke keha, on mitmeid ainult sellele omaseid spetsiifilisi omadusi. Need omadused võimaldavad aga elemente mitte ainult individualiseerida, vaid ka sarnasuse põhimõttel rühmadesse liita.
Vaadake metalle: vilistide vaatevinklist on need läikivad elemendid, millel on kõrge elektri- ja soojusjuhtivus, mis ei ole vastuvõtlikud välistele füüsikalistele mõjudele, tempermalmist ja kõrgel temperatuuril kergesti keevitavad. Kas see nimekiri on piisav? ühendada metallid ühte rühma? Muidugi mitte, metallid ja nende derivaadid (sulamid) on palju keerukamad ning neil on terve rida keemilisi, füüsikalisi, mehaanilisi ja tehnoloogilisi omadusi. Täna räägime ainult ühest rühmast: metallide mehaanilistest omadustest.
Metallide põhilised mehaanilised omadused
Mis need omadused on? Mehaanilised omadused on aine omadused, mis peegeldavad selle võimet välismõjudele vastu seista. Metallidel on üheksa peamist mehaanilist omadust:
Tugevus – tähendab, et staatilise, dünaamilise või vahelduva koormuse rakendamine ei too kaasa materjali välise ja sisemise terviklikkuse rikkumist, selle struktuuri, kuju ja suuruse muutumist.
Kõvadus (sageli aetakse segi tugevusega) – iseloomustab ühe materjali võimet seista vastu teise, kõvema eseme läbitungile.
Elastsus - tähendab võimet deformeeruda ilma terviklikkust rikkumata teatud jõudude toimel ja naasta pärast koormusest vabastamist algsele kujule.
Plastilisus (mida sageli segatakse elastsusega ja vastupidi) on samuti võime deformeeruda terviklikkust rikkumata, kuid erinevalt elastsusest tähendab plastilisus seda, et ese suudab säilitada tekkinud kuju.
Pragunemiskindlus - välisjõudude (löök, pinge jne) mõjul ei moodusta materjal pragusid ja säilitab välise terviklikkuse.
Viskoossus või löögitugevus on rabeduse antonüüm, st võime säilitada materjali terviklikkus suureneva füüsilise pinge all.
Kulumiskindlus - võime säilitada sisemist ja välist terviklikkust pikaajalise hõõrdumise ajal.
Kuumakindlus – pikaajaline võime seista vastu kuju, suuruse ja hävimise muutustele kõrge temperatuuriga kokkupuutel.
Väsimus on aeg ja tsükliliste löökide arv, mille materjal suudab vastu pidada ilma selle terviklikkust rikkumata.
Tihti ajame teatud omadustest rääkides nende nimetused segamini: me viitame tehnoloogilistele omadustele kui füüsikalistele, füüsikalistele kui mehaanilistele ja vastupidi. Ja see pole üllatav, sest hoolimata konkreetse omaduste rühma aluseks olevatest sügavatest erinevustest ei ole mehaanilised omadused mitte ainult väga tihedalt seotud metallide muude omadustega, vaid sõltuvad neist ka otseselt.
Kõige enam sõltuvad üksteisest metallide mehaanilised ja keemilised omadused, sest just metalli või sulami keemiline koostis, sisemine struktuur (kristallvõre omadused) määravad kõik muud parameetrid. Kui räägime metallide mehaanilistest ja füüsikalistest omadustest, siis aetakse neid nende definitsioonide läheduse tõttu kõige sagedamini omavahel segi.
Füüsikalised omadused on sageli mehaanilistest omadustest lahutamatud. Näiteks tulekindlad metallid on ka kõige vastupidavamad. Peamine erinevus seisneb omaduste olemuses. Füüsikalised omadused - need, mis ilmnevad puhkeolekus, mehaanilised - ainult välise mõju all. Metallide mehaanilised ja tehnoloogilised omadused pole teistest halvemad. Näiteks metalli "tugevuse" mehaaniline omadus võib olla selle pädeva tehnoloogilise töötlemise tulemus (selleks kasutatakse sageli "kõvenemist" ja "vananemist"). Vähem oluline pole ka pöördsuhe, näiteks elastsus on hea sitkuse ilming.
Tehes järelduse, võib öelda, et teades mõningaid keemilisi, füüsikalisi või tehnoloogilisi omadusi, võib ennustada, kuidas metall käitub koormuse mõjul (st mehaaniliselt) ja vastupidi.
Mille poolest erinevad metallide ja sulamite mehaanilised omadused?
Kas metallide ja sulamite mehaanilised omadused erinevad? Kahtlemata. Iga metallisulam luuakse ju algselt konkreetsete omaduste saamiseks. Mõned legeerelementide ja sulamis oleva mitteväärismetalli kombinatsioonid võivad legeeritud elemendi koheselt muuta. Seega moodustab alumiinium (mitte kõige tugevam ja kõvem metall maailmas) koos tsingi ja magneesiumiga sulami, mis on tugevuselt võrreldav terasega. Kõik see annab praktiliselt piiramatud võimalused vajalikele kõige lähedasemate ainete saamiseks.
Erilist tähelepanu tuleks pöörata ladestunud metallide mehaanilistele omadustele. Sadestunud metalliks loetakse metalli, millega keevitati metallielemendi või -konstruktsiooni kaks või enam osa. See metall, nagu niidid, ühendab purunenud osad. Kogu konstruktsiooni ohutus ja töökindlus sõltuvad sellest, kuidas "õmblus" koormuse all käitub. Sellest lähtuvalt on äärmiselt oluline, et keevismetalli omadused ei oleks kehvemad kui põhimetallil.
Kuidas määrata mehaanilisi omadusi?
Eksperimentaalselt. Metallide mehaaniliste omaduste määramise peamised meetodid on järgmised:
Tõmbekatsed;
Brinelli taande meetod;
Metalli kõvaduse määramine Rockwelli järgi;
Vickersi kõvaduse reiting;
Viskoossuse määramine pendlilöögi testriga;
Mehaanilised omadused on väga olulised. Nende teadmised võimaldavad kasutada metalle ja nende sulameid kõige tõhusam ja annetamine.
Mehaanilisi omadusi iseloomustab materjali võime taluda jõu rakendamisel kõikvõimalikke välismõjusid. Tunnuste kombinatsiooni järgi eristatakse materjali tugevust surve-, painde-, löök-, väände- jne, kõvadust, plastilisust, elastsust ja hõõrdumist.
Tugevus - materjali omadus taluda hävimist koormusest tulenevate pingete mõjul. Materjalide selle omaduse uurimist teostab spetsiaalne teadus - materjalide vastupidavus. Järgmised on üldmõisteid põhiomaduste uurimiseks vajalike materjalide tugevuse kohta ehitusmaterjalid.
Konstruktsioonis olevad materjalid võivad kogeda erinevaid koormusi. Ehituskonstruktsioonidele on tüüpilisemad surve, pinge, painutamine ja löök. Kivimaterjalid (graniit, betoon) taluvad hästi kokkusurumist ja palju halvemini (5...50 korda) - venimist, painutamist, lööki, seetõttu kasutatakse kivimaterjale peamiselt konstruktsioonides, mis töötavad kokkusurumisel. Sellised materjalid nagu metall ja puit töötavad hästi kokkusurumisel, painutamisel ja pingutamisel, seega kasutatakse neid konstruktsioonides, mis kogevad neid koormusi.
Ehitusmaterjalide tugevust iseloomustab tõmbetugevus.
Tõmbetugevus (Pa) on koormusele vastav pinge, mis põhjustab materjali näidise hävimise. Erinevate materjalide survetugevus on 0,5 ... 1000 MPa või rohkem. Survetugevus määratakse proovide katsetamise teel mehaaniliste või hüdraulilised pressid. Sel eesmärgil kasutatakse spetsiaalselt valmistatud näidiseid, kuubi kuju, mille külg on 2 ... 30 cm.Proovid valmistatakse homogeensematest materjalidest väiksemas suuruses ja vähem homogeensetest materjalidest - suured. Mõnikord tehakse survekatseid silindrite või prismade kujuga proovidega. Metallide tõmbekatsetes kasutatakse näidiseid ümmarguste varraste või ribadena; sideainete tõmbekatsetes kasutatakse kaheksakujulisi näidiseid.
Tõmbetugevuse määramiseks tehakse proovid vastavalt GOST-i juhistele. Proovide mõõtmeid ja kuju järgitakse rangelt, kuna need mõjutavad oluliselt testi tulemust. Seega peavad prismad ja silindrid kokkusurumist vähem vastu kui sama ristlõikega kuubikud; vastupidi, madalad prismad (kõrgus alla külje) peavad kokkusurumist rohkem vastu kui kuubikud. See on seletatav asjaoluga, et proovi kokkusurumisel surutakse pressplaadid tihedalt vastu selle tugitasapindu ja tekkivad hõõrdejõud hoiavad proovi külgnevaid pindu paisumast ning proovi külgmised keskosad kogevad põikpaisumist. mida hoiavad kinni ainult osakestevahelised haardumisjõud. Seega, mida kaugemal on proovi lõik pressi plaatidest, seda lihtsam on seda lõiku ja proovi tervikuna hävitada. Samal põhjusel moodustub rabedate materjalide (kivi, betoon, telliskivi jne) testimisel iseloomulik hävitamise vorm - proov muutub kaheks kärbitud püramiidiks, mis on volditud tippudega.
Materjali tugevust ei mõjuta mitte ainult proovi kuju ja suurus, vaid ka selle pinna iseloom ja koormuse rakendamise kiirus. Seetõttu saada võrreldavad tulemused tuleb järgida selle materjali jaoks kehtestatud standardseid katsemeetodeid. Tugevus sõltub ka materjali struktuurist, selle tihedusest (poorsusest), niiskusesisaldusest ja koormuse rakendamise suunast. Painutamiseks katsetatakse näidiseid taladena, mis paiknevad kahel toel ja koormatakse ühe või kahe kontsentreeritud koormusega, mida suurendatakse kuni talade purunemiseni.
Konstruktsioonimaterjalides on lubatud pinged, mis moodustavad vaid osa tõmbetugevusest, luues sellega ohutusvaru. Ohutusvaru väärtuse määramisel võetakse arvesse materjali heterogeensust - mida vähem homogeenne materjal, seda suurem peaks olema ohutusvaru.
Ohutusteguri määramisel on oluline töökeskkonna agressiivsus ja koormuse rakendamise iseloom. Agressiivne keskkond ja vahelduvad koormused, mis põhjustavad materjali väsimust, nõuavad kõrgemat ohutustegurit. Ohutusvaru, mis tagab hoonete ja rajatiste konstruktsioonide ohutuse ja vastupidavuse, on kehtestatud projekteerimisnormidega ning selle määravad materjali liik ja kvaliteet, töötingimused ning ehitise vastupidavusklass, kuna samuti spetsiaalsed tehnilised ja majanduslikud arvutused.
Per viimased aastad ehituspraktikasse võetakse kasutusele uued tugevuskontrolli meetodid, mis võimaldavad katsetada näidiseid või üksikud elemendid struktuurid. Neid meetodeid saab kasutada toodete ja konstruktsioonide testimiseks nende valmistamise ajal tehastes ja ehitusplatsidel, samuti pärast nende paigaldamist hoonetesse ja rajatistesse.
Tuntud on akustilised meetodid, millest enimkasutatud on impulss- ja resonants. Nendel meetoditel on ühine põhiseisukoht, nimelt: materjali või toote füüsikalisi omadusi hinnatakse kaudsete näitajate abil - ultraheli levimiskiirus või lööklaine levimise aeg, aga ka keha loomulike võnkumiste sagedus. materjal ja nende summutusomadused.
Kõvadus – materjali võime seista vastu teise kõvema keha sissetungimisele. Kõvadus ei vasta alati materjali tugevusele. Kõvaduse määramiseks on mitu meetodit.
Kivimaterjalide kõvadust hinnatakse Mohsi skaalal, mis koosneb kümnest mineraalist, mis on järjestatud nende kõvaduse suurendamise järjekorras. Katsetatud materjali kõvadusindeks on kahe kõrvuti asetseva mineraali kõvadusindeksite vahel, millest üks tõmbab, teine aga selle materjali poolt. Metallide ja plastide kõvadus määratakse teraskuuli taandamisega. Nende hõõrdumine sõltub materjalide kõvadusest. See materjali omadus on oluline nii töötlemisel kui ka põrandate ja teekatete kasutamisel.
Materjali hõõrdumist iseloomustab algmassi kadu, mis on seotud 1 m 2 kulumispinnaga. Kulumiskindlus määratakse materjalidele, mis on mõeldud põrandatele, kõnniteedele, treppidele jne.
Kulumine on materjali hävimine hõõrdumise ja löögi koosmõjul. Kulumistugevust mõõdetakse kaalukaotuse järgi, väljendatuna protsentides. Kulumist mõjutavad teekattematerjalid ja raudtee ballasti.
Põrandates ja sillutistes kasutatavate materjalide puhul on löögikindlus väga oluline. Materjali lõplikku tugevust löögil (J / m 3) iseloomustab proovi hävitamiseks kulutatud töö maht materjali mahuühiku kohta. Materjalide löögitestid viiakse läbi spetsiaalsel seadmel - kopral.
Deformatsioon - materjalide suuruse ja kuju muutumine koormuse all. Kui pärast koormuse eemaldamist materjali proov taastab oma suuruse ja kuju, nimetatakse deformatsiooni elastseks, kuid kui see säilitab osaliselt või täielikult kuju muutuse pärast koormuse eemaldamist, siis nimetatakse sellist deformatsiooni plastiliseks. .
Elastsus - materjali omadus taastada oma esialgne kuju ja mõõtmed pärast koormuse eemaldamist. Elastsuspiiriks loetakse pinget, mille juures jääkdeformatsioonid saavutavad esmakordselt teatud väga väikese väärtuse (määratakse spetsifikatsioonid selle materjali jaoks).
Plastilisus - materjali omadus muuta oma kuju koormuse all ilma pragude ilmnemiseta (ilma katkestusteta) ja säilitada seda kuju pärast koormuse eemaldamist. Kõik materjalid jagunevad plastilisteks ja rabedateks. Plastmaterjalide hulka kuuluvad teras, vask, savitainas, kuumutatud bituumen jne. Haprad materjalid lagunevad ootamatult ilma märkimisväärse deformatsioonita. Nende hulka kuuluvad kivimaterjalid. Haprad materjalid peavad hästi vastu ainult survele ja halvasti - venimisele, paindumisele, löökidele.
