Механические свойства сплавов

Категория:
Литейное производство


Механические свойства сплавов

Для оценки надежности работы отливок специальные образцы подвергаются механическим испытаниям, которые позволяют определить наиболее важные свойства испытуемого сплава: прочность, пластичность, вязкость и др.

Механические испытания подразделяются на статические и динамические. При статическом испытании прочности нагрузка прилагается сравнительно медленно и плавно увеличивается. При динамическом нагрузка возрастает с большой скоростью. Одним из таких испытаний является, например, испытание на ударную вязкость.

Нагружение производится растяжением, при котором определяются предел прочности на растяжение, удлинение и поперечное сужение, при изгибе — для нахождения предела прочности на изгиб или сжатием — для определения предела прочности при сжатии.

Определяется также твердость отливок, позволяющая получить представление о механических свойствах сплава и степени обрабатываемости его режущим инструментом.

Испытание на растяжение. Эти испытания осуществляются на цилиндрических образцах, выточенных из круглой или прямоугольной литой заготовки (при стальных, чугунных и медных отливках) или на литых образцах (при отливках из ковкого чугуна, алюминиевых и магниевых сплавов).

Образец головками закрепляют в захватах испытательной машины и механизм ее медленно опускают, подвергая образец растяжению. Из рисунка видно, что после испытания первоначальная длина образца, составлявшая 50 мм, увеличилась на 12 мм, на 24%. Кроме того, в средней части образец уменьшился или амехре.

Обычный серый чугун — сплав хрупкии, непластичныи. При спытании образца серого чугуна на растяжение он почти не удлиняется и не дает сужения поперечного сечения. Сталь, высокопрочный чугун, бронзы латуни, алюминиевые и магниевые сплавы’ относятся к пластичным сплавам. Образцы из них при испытании на растяжение дают большее или меньшее удлинение и уменьшение поперечного сечения.

Испытание на ударную вязкость. Ответственные отливки часто работают в условиях возрастающей (ударной) переменной нагрузки и поэтому ряд сплавов (сталь, высокопрочный чугун), из которых изготовляют такие отливки, подвергают испытанию на удар для определения вязкости сплава. Образцы из стали делают квадратными с надрезом, по которому происходит излом образца. При испытании высокопрочного чугуна надреза не делают.

Определение ударной вязкости осуществляется на маятниковом копре. Разрушение образца производится свободно качающимся в опорах маятником, имеющим специальный нож. Образец устанавливают на

опорах копра, а маятник поднимают в верхнее положение и затем опускают. При падении нож разрушает образец. Работа, затраченная на разрушение образца, подсчитывается математически, что дает возможность судить об ударной вязкости сплава, которая выражается в кгс • м/см2.

Испытание твердости. Испытание сплавов на растяжение, ударную вязкость и т. д. связано с необходимостью изготовления образцов. Однако на практике’ часто необходимо определить механические свойства самих литых заготовок или обработанных деталей. В этих случаях определяют твердость деталей различными способами: вдавливанием закаленного до высокой твердости шарика, алмазного конуса и др. Наиболее распространен способ Бринелля, при котором в поверхность испытываемой отливки или детали вдавливается шарик £>=10 мм под нагрузкой 3000 кгс для чугуна, стали и бронзы и под нагрузкой 1000 кгс —для алюминиевых и магниевых сплавов.

Испытываемая отливка устанавливается на столик и с помощью маховика и винта подводится к шарику до соприкосновения с ним. Затем включается электродвигатель, нагрузка через систему рычагов передается на шарик, который ее действием вдавливается в отливку. По истечении определенного времени (обычно 30 с) электродвигатель автоматически выключается, и отливка освобождается. Диаметр отпе-тка измеряют с помощью специального микроскопа.

Рис. 1. Схема испытания ударной вязкости: 1 — образец; 2 — надрез; 3 — опоры копра.

Зная диаметр отпечатка, по таблице, приложенной к паспорту прибора, можно определить число твердости.

Рис. 2. Испытание твердости на прессе Бринелля: а — пресс; б — схема испытания; в — измерение отпечатка.

Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум