- •Материаловедение и технология конструкционных материалов. Лекции 5-й семестр. Лектор: Волков Павел Владимирович.
- •07.09.07.
- •Краткая терминология.
- •Глава 1. Кристаллическое строение металлов.
- •§ 1. Основные типы кристаллических решеток и их характеристики.
- •1. Кубическая объемоцентрированная (оцк).
- •2. Кубическая гранецентрированная (гцк).
- •2. Замещающий атом.
- •Г). Объемные дефекты.
- •§ 4. Анизотропия свойств кристалла.
- •21.09.07 Теоретическая прочность.
- •§ 5. Дислокационный механизм пластической деформации.
- •§ 2. Дислокационный механизм пластической деформации.
- •§ 3. Зависимость прочности от плотности дислокаций.
- •Кривая Одинга
- •Основные характеристики механических свойств.
- •§ 1. Испытание на растяжение.
- •А) до испытаний б) после испытаний
- •28.09.07.
- •Характеристики прочности:
- •Характеристики пластичности:
- •3). Способ Виккерса.
- •Общие замечания.
- •§ 3. Испытание на ударный изгиб.
- •05.10.07.
- •Кристаллизация металлов.
- •§ 1. Схема процесса кристаллизации.
- •§ 2. Энергетические условия процесса кристаллизации.
- •§ 3. Взаимосвязь между основными параметрами кристаллизации.
- •12.10.07.
- •§ 4. Зависимость критического радиуса зародыша от степени переохлаждения.
- •§ 5. Строение металлического слитка.
- •4. Усадочная раковина.
- •Раздел 2. Строение сплавов.
- •Твердые растворы замещения.
- •Твердые растворы внедрения.
- •19.10.07. Диаграмма состояния.
- •Правила отрезков.
- •Для Для
- •Для Для
- •26.10.07.
- •Разновидности диаграмм состояния 3-го типа.
- •Диаграммы состояния 4-го типа.
- •Диаграмма железо-цементит.
- •§ 1. Полиморфизм железа.
- •§ 2. Основные структурные составляющие углеродистых сталей и чугунов.
- •02.11.07.
- •Верхний левый угол диаграммы железо-цементит.
§ 3. Зависимость прочности от плотности дислокаций.
Плотность дислокации – суммарная длина дислокации, отнесенная к объему кристалла.
где длина дислокации
объем кристалла.
Кривая Одинга
Участок, нарисованный пунктиром, является теоретическим (так как в этих пределах отсутствуют реальные металлы, присутствуют полупроводники).
В точке расположены усы.
- участок реальных металлов.
- участок упрочненных металлов.
В начале прочность падает, так как нарушаются силы межатомного взаимодействия. Возрастание прочности на участке обусловлено взаимодействием дислокаций.
Если управлять плотностью дислокаций с помощью технологических процессов, можно упрочнять материал (например, холодная обработка металлов давлением).
Основные характеристики механических свойств.
Механические испытания – испытания, в процессе которых происходит воздействие механической нагрузкой на объекты (детали).
Механические свойства – свойства, которые определяются в результате проведения механических испытаний.
По показателям механических свойств осуществляется выбор (отбор) материала с учетом условий, где он будет применяться (например, с учетом температурного режима).
Характеристики:
Расчеты на прочность с целью определения размеров деталей либо допускаемой нагрузки на изделие.
Выбор материала.
Выбор технологических режимов обработки детали.
Контроль и диагностика прочностного состояния металла в процессе эксплуатации конструкций, узлов, деталей.
§ 1. Испытание на растяжение.
Схема образца:
А) до испытаний б) после испытаний
(две состыкованные
части разрушенного
образца).
где: начальная длина образца
начальный диаметр образца
конечная длина образца
конечный диаметр образца
Существует такой параметр, как кратность образца:
Бывают:
2.5–кратные образцы
5–кратные образцы
10–кратные образцы .
В процессе испытания проходит регистрация диаграммы, которая называется первичной диаграммой растяжения.
Существует два типа первичной диаграммы растяжения:
Диаграмма I свойственна для пластичных материалов: например, для низко-углеродистых сталей, а также для низко-легированных сталей с малым содержанием углерода.
Большинству материалов (в том числе хрупким) свойственен второй тип диаграммы (II).
- прямолинейный участок упругой деформации.
- криволинейный участок упругой деформации.
- упруго-пластическая деформация при неизменной нагрузке.
- участок упруго-пластической деформации при возрастающей нагрузке.
- участок упруго-пластической деформации при падающей нагрузке (у хрупких материалов может отсутствовать).
В точке имеет место разрушение образца.
Изменение длины образца:
где начальная длина образца
текущая длина образца (в процессе испытания).
еще называют абсолютным удлинением.