Механические характеристики материалов

На диаграмме условных напряжений (рис. 4) выделяют следующие основные характеристики материалов [2].

Предел пропорциональности  – наибольшее напряжение, при котором материал деформируется в соответствии с законом Гука. Усилие  определяется на диаграмме растяжения как точка, в которой тангенс угла b, образованного осью усилий Р и касательной к диаграмме, увеличивается на 50% от своего значения a на упругом (линейном) участке, то есть  (рис. 6).

В необходимых случаях при определении  размер допуска вместо 50% устанавливают 10 или 25%. Тогда величину допуска указывают в обозначениях  и .

Для графического определения величины усилия  в зоне упругости диаграммы параллельно оси Dl проводят линию ВС и откладывают на ней отрезок nn₁, равный половине длины отрезка mn. Через точку n₁ и начало координат проводят прямую Оn₁ и параллельно ей проводят касательную к диаграмме растяжения. Точка касания А определяет величину усилия .

Предел текучести физический  – наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающего усилия. Усилие Р _т определяется визуально при наличии на диаграмме растяжения площадки текучести. В соответствии с ГОСТ 1497-84 в зависимости от вида диаграмм различают верхний s_тв и нижний s_тн пределы текучести.

Предел текучести условный  – напряжение, при котором пластическая деформация образца достигает 0,2% от его рабочей длины l или начальной расчетной длины по тензометру. Определяется только при отсутствии площадки текучести. Определение усилия Р_0,2 соответствующего условному пределу текучести  выполняется следующим образом.

Исходя из рабочей длины образца l и установленного допуска 0,2% вычисляют величину пластической деформации . В соответствии с масштабом, в котором вычерчена диаграмма растяжения, откладывают по оси D l величину D l _0,2 – отрезок ОВ и из точки В проводят прямую, параллельную ОА (рис. 7). Точка пересечения этой прямой с диаграммой соответствует усилию Р _0,2  (т. С).

Разрешается определять условный предел текучести с иными допусками на величину пластической деформации в пределах от 0,005% до 1%. Величину допуска указывают в обозначении, например s_0,5. При допусках от 0,005% до 0,05% разрешается вместо термина «предел текучести условный» применять термин «предел упругости» с указанием величины допуска в обозначении, например s_0,005.

Временное сопротивление (предел прочности)  – напряжение, соответствующее наибольшему усилию  при растяжении образца до разрушения.

Относительное удлинение после разрыва  – отношение приращения расчетной длины образца после разрушения к начальной расчетной длине, выраженное в процентах. Здесь – расчетная длина образца после разрыва, – расчётная длина образца между нанесенными метками до испытания.

Относительное сужение поперечного сечения после разрыва  – отношение величины уменьшения площади поперечного сечения образца после разрушения к начальной площади сечения образца, выраженное в процентах. Здесь – минимальная площадь поперечного сечения образца в месте разрыва. Эта характеристика более точно выражает пластические свойства материала, так как учитывает деформации только в области шейки.