title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Прочность металла

Прочность металла

Прочностью принято называть способность материалов сопротивляться действию внешних сил.
Детали трактора подвергаются воздействию различных усилий; например болт шатуна, звено гусеницы трактора в процессе работы сопротивляются воздействию растягивающих и изгибающих усилий, зубья ведущего колеса и шестерен испытывают в работе изгибающие усилия, а коленчатый вал двигателя подвергается скручиванию и изгибу.
Для того чтобы деталь надежно работала, она должна быть прочной. Прочность того или иного материала определяют на специальных испытательных машинах. Так, для определения прочности материала при растяжении применяют разрывные машины.

Схема разрывной машины приведена на рисунке 11. Испытуемый образец закладывают в зажимы. Верхний зажим образца соединен со стержнями, которые поднимаются вверх поршнем. Поршень поднимается давлением масла, нагнетаемого в цилиндр насосом. Нижний зажим остается при испытании неподвижным, и образец постепенно растягивается.
При этом в поперечном сечении образца возникают растягивающие напряжения, которые можно изобразить диаграммой (рис. 12), где по вертикали отложены, величины растягивающих усилий (нагрузки), а по горизонтали — удлинение образца. На диаграмме отмечаются отдельные характерные точки, которые имеют существенное значение для определения механических свойств.
До точки А образец удлиняется очень мало, причем зависимость удлинения от нагрузки выражается прямой линией, то есть удлинение растет пропорционально нагрузке.
За точкой А прямая линия искривляется и пропорциональная зависимость между удлинением и нагрузкой нарушается. Нагрузку, отвечающую точке А, отнесенную к единице площади поперечного сечения образца, называют пределом пропорциональности.
Прочность металла

Горизонтальный участок БВ характеризует текучесть металла, то есть в этом случае удлинение образца происходит без увеличения нагрузки. Нагрузка, при которой материал начинает течь (появляется на диаграмме горизонтальный участок Б В), деленная на площадь поперечного сечения образца, называется пределом текучести.
При дальнейшем увеличении нагрузки текучесть материала за точкой В понижается. Однако удлинение образца растет все же быстрее нагрузки, и, наконец, на образце появляется шейка, диаметр которой постепенно уменьшается до тех пор, пока не наступит разрыв образца (рис. 13). Наибольшая нагрузка при разрыве образца (точка Г), деленная на площадь поперечного сечения образца, называется пределом прочности.

При испытании образцов на растяжение, кроме предела пропорциональности, текучести и прочности, определяют также относительное удлинение и относительное сужение образца, которые характеризуют пластичность (вязкость) материала.
Относительным удлинением называется отношение прироста длины образца после разрыва к первоначальной длине образца, взятое в процентах.
Относительным сужением называется уменьшение площади поперечного сечения образца в месте разрыва, выраженное в процентах от первоначального сечения.
Относительное удлинение и сужение тем больше, чем пластичнее материал.
Предел прочности при растяжении стальных деталей тракторов и сельскохозяйственных машин, в зависимости от вида термической обработки, составляет от 50 до 150 кг/мм2.
Относительное удлинение равно 10—18%, а относительное сужение площади поперечного сечения 30—50%.
Например, шатуны и коленчатые валы большинства тракторных двигателей изготовляются из стали марки 45;
после соответствующей термической обработки материал имеет предел прочности 82 кг/мм2, относительное удлинение 10% и относительное сужение 50%.

title-icon Подобные новости