- •Глава 1. «Строение материалов»
- •Раздел 1. Строение металлов
- •1.1. Атомно-кристаллическое строение
- •1.2. Дефекты строения кристаллических тел
- •1.3. Кристаллизация металлов
- •1.4. Формирование структуры деформированных металлов
- •Раздел 2. Строение сплавов
- •2.1. Фазы и структура металлических сплавов
- •2.2. Диаграммы состояния (фазового равновесия сплавов)
- •2.3. Диаграмма состояния системы железо – углерод
- •Раздел 3. Строение полимеров
- •3.1. Молекулярная структура полимеров
- •Глава 2. Модуль 2. «Свойства материалов и методы их определения»
- •Раздел 1. Свойства материалов
- •Критерии выбора материала
- •1.2. Механические свойства
- •1.3. Испытания долговечности
- •1.4. Изнашивание металлов
- •1.5. Физико-химические свойства материалов
- •Раздел 2. Методы контроля структуры и свойств материалов
- •2.1. Металлографические методы испытаний
- •2.2. Неразрушающие методы контроля
- •Глава 3. Модуль 3. «Термическая обработка»
- •Раздел 1. Основы теории термической обработки
- •Общие положения и определения
- •Классификация видов термической обработки стали
- •Теория термической обработки
- •Раздел 2. Технология термической обработки
- •2.1. Отжиг
- •2.2. Нормализация
- •2.3. Закалка
- •2.4. Отпуск
- •2.5. Термомеханическая обработка стали
- •Раздел 3. Поверхностное упрочнение металлов и сплавов
- •3.1. Упрочнение поверхности методом пластического деформирования
- •3.2. Поверхностная закалка
- •3.3. Химико-термическая обработка
- •3.4. Циркуляционный метод химико-термической обработки
- •Глава 4. Модуль 4. «Материалы, применяемые в технике»
- •Раздел 1. Промышленные стали и сплавы
- •Общая классификация и маркировка сталей
- •1.2. Маркировка сталей по евронормам
- •1.3. Инструментальные стали и сплавы
- •1.4. Коррозионностойкие стали
- •1.5. Жаростойкие и жаропрочные стали
- •1.6. Хладостойкие стали
- •1.7. Порошковые материалы
- •1.8. Чугуны
- •Раздел 2. Цветные металлы и сплавы
- •2.1. Медь и ее сплавы
- •2.2. Алюминий и его сплавы
- •2.3. Титан и его сплавы
- •2.4. Никель и его сплавы
- •Раздел 3. Неметаллические материалы
- •3.1. Пластические массы
- •3.2. Резины
- •Раздел 4. Композиционные материалы
- •4.1. Общая характеристика
- •Раздел 5. Материалы с особыми физическими свойствами
- •5.1. Магнитные материалы
- •5.2. Проводниковые материалы
- •5.3. Сплавы с особыми тепловыми и упругими свойствами
- •Приложение
- •Продолжение табл. 4
- •Продолжение табл. 4
- •Продолжение табл. 5
- •Продолжение табл. 5
- •Продолжение табл. 5
- •Перечень госТов на стали и сплавы
- •1. Сталь
- •2. Чугун
- •Глава 1. Модуль 1. «Строение материалов»……………….……13
1.2. Механические свойства
Поведение металлов под действием внешних нагрузок характеризуется их механическими свойствами, которые позволяют определить пределы нагрузки для каждого конкретного материала, произвести сопоставимую оценку различных материалов и осуществить контроль качества металла в заводских и лабораторных условиях.
К испытаниям механических свойств предъявляется ряд требований. Температурно-силовые условия проведения испытаний должны быть по возможности приближены к служебным условиям работы материалов в реальных машинах и конструкциях. Вместе с тем методы испытаний должны быть достаточно простыми и пригодными для массового контроля качества металлургической продукции. Поскольку необходимо иметь возможность сопоставления качества разных конструкционных материалов, методы испытаний механических свойств должны быть строго регламентированы стандартами.
Результаты определения механических свойств используют в расчетной конструкторской практике при проектировании машин и конструкций. Наибольшее распространение имеют следующие виды механических испытаний.
1. Статические кратковременные испытания одно-кратным нагружением на одноосное растяжение - сжатие, твердость, изгиб и кручение.
2. Динамические испытания с определением ударной вязкости и ее составляющих - удельной работы зарождения и развития трещины.
3. Испытания переменной нагрузкой с определением предела выносливости материала.
4. Испытания на термическую усталость. Испытания на ползучесть и длительную прочность.
5. Испытания на сопротивление развитию трещины с определением параметров вязкости разрушения.
7. Испытания материалов в условиях сложнонап-ряженного состояния, а также натурные испытания деталей, узлов и готовых конструкций.
а б
Рис. 2.1. Схема машинных диаграмм растяжения пластичных материалов: а – с площадкой текучести, б – без площадки текучести
Наиболее часто проводят испытания на растяжение (ГОСТ 1497-84). Обычно применяют малый пятикратный образец круглого сечения (диаметр 5 мм, расчетная длина 25 мм). На рис. 2.1. приведены два вида диаграмм растяжения: с площадкой и без площадки текучести в координатах нагрузка Р - удлинение ∆ℓ. Диаграмма просто преобразуется в диаграмму в координатах напряжение σ - относительная деформация δ. При этом σ = P/F0; δ = (∆ℓ/ℓ0) ∙ 100 %, где Fo, ℓ0 - начальная площадка сечения и длина образца до испытания.
Диаграмма растяжения состоит из трех участков: упругой деформации ОА, равномерной пластической деформации АВ и сосредоточенной деформации шейки ВС.
В области упругой деформации (участок ОА) зависи-мость между нагрузкой Р и абсолютным упругим удлинением образца ∆ℓ пропорциональна и известна под названием закона Гука:
Р = k∙∆ℓ,
где k = E∙F/ℓ - коэффициент, зависящий от геометрии образца (площади поперечного сечения Fo и длины ℓ0) и свойств ма-териала (параметр Е).
Параметр Е (МПа) называют модулем нормальной упругости, характеризующим жесткость материала, которая связана с силами межатомного взаимодействия. Чем выше Е, тем материал жестче и тем меньшую упругую деформацию вызывает одна и та же нагрузка. Закон Гука чаще представляют в следующем виде:
σ = Е∙δ,
где σ = P/Fo - нормальное напряжение; δ = ∆ℓ/ℓо - относительная упругая деформация.
При растяжении определяют следующие показатели прочности и пластичности материалов.
Показатели прочности материалов характеризуются удельной величиной - напряжением, равным отношению нагрузки в характерных точках диаграммы растяжения к площади поперечного сечения образца. Дадим определение наиболее часто используемым показателям прочности материалов.
Предел текучести (физический) (σт, МПа) - это наименьшее напряжение, при котором материал деформируется (течет) без заметного изменения нагрузки:
σт = Рт / F 0 ,
где Рт - нагрузка, соответствующая площадке текучести на диаграмме растяжения (см. рис. 2.1, а).
Если на машинной диаграмме растяжения нет площадки текучести (см. рис. 2.1, б), то задаются допуском на остаточную деформацию образца и определяют условный предел текучести.
Условный предел текучести (σ0,2, МПа) - это напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2% от начальной расчетной длины образца:
σ0,2 = Р0,2 / F0 ,
где Р0,2 - нагрузка, соответствующая остаточному удлинению ∆ℓ0,2 = 0,002 ∙ℓ0.
Временное сопротивление (предел прочности) (σв, МПа) - это напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке Рmax, предшествующей разрыву образца:
σв = Pmax / F0 .
Истинное сопротивление разрыву (Sк, МПа) - это напряжение, определяемое отношением нагрузки Рк в момент разрыва к площади поперечного сечения образца в месте разрыва Fk:
Sк = Pк / Fк ,
где Fк = nd/ 4.
Пластичность - одно из важных механических свойств металла, которое в сочетании с высокой прочностью делает его основным конструкционным материалом. Дадим определение наиболее часто используемым показателям пластичности материалов.
Предельное равномерное удлинение (δр, %) - это наибольшее удлинение, до которого образец деформируется равномерно по всей его расчетной длине, или, другими словами, это отношение абсолютного приращения расчетной длины образца ∆ℓр до нагрузки Рmax к ее первоначальной длине (см. рис. 2.1, а):
δр = ( ∆ℓр/ ℓ0)∙ 100 = [(ℓp- ℓ0)/ ℓ0 ] ∙100.
Аналогично предельному равномерному удлинению существует предельное равномерное сужение (ψр,%):
ψp = (∆Fр / F0)∙ 100 = [(F0 - Fp) / F0]∙ 100,
где Fр = nd/4 - площадь поперечного сечения образца, соответствующая Рmax. Из условия постоянства объема образца при растяжении можно получить:
ψр = δp / (l + δp).
При разрушении образца на две части определяют конечные показатели пластичности: относительное удлинение и относительное сужение образца после разрыва.
Относительное удлинение после разрыва (δ, %) - это отношение приращения расчетной длины образца после разрыва ∆ℓк к ее первоначальной длине:
δ = (∆ℓк / ℓ0)∙100 = [(ℓк - ℓ0) / ℓ0]∙100.
Относительное удлинение после разрыва зависит от соотношения ℓ0 и Fo, т. е. от кратности образцов. Чем меньше отношение ℓ0 /и кратность образца, тем больше δ. Это объясняется влиянием шейки образца, где имеет место сосредоточенное удлинение. Поэтому индекс у δ указывает на кратность образца, например δ2,5 , δ5, δ10 .
Относительное сужение после разрыва (ψ,%) - это отношение уменьшения площади поперечного сечения образца в месте разрыва ∆Fк к начальной площади поперечного сечения:
ψ = (∆Fк / F0)∙ 100 = [(Fo – Fк) / F0]∙ 100.
В отличие от конечного относительного удлинения конечное относительное сужение не зависит от соотношения ℓ0 и Fo (кратности образца), так как в последнем случае дефор-мацию оценивают в одном, наиболее узком, сечении образца.
Условно принято считать металл надежным при δ ≥ 15 %, ψ ≥ 45 %.
Наиболее простым методом испытания свойств является измерение твердости. Твердостью называют свойство материала оказывать сопротивление деформации в поверхностном слое при местных контактных воздействиях. Наибольшее примене-ние получило измерение твердости вдавливанием. В результате вдавливания достаточно большой нагрузкой поверхностные слои металла, находящиеся под наконечником и вблизи него, пластически деформируются. После снятия нагрузки остается отпечаток. Особенность происходящей при этом деформации заключается в том, что она протекает только в небольшом объеме, окруженном недеформированным металлом. В таких условиях испытания, близких к всестороннему неравномерному сжатию, возникают главным образом касательные напряжения, а доля растягивающих напряжений незначительна по сравнению с получаемыми при других видах механических испытаний (на растяжение, изгиб, кручение, сжатие). При измерении твердости вдавливанием пластическую деформацию испытывают не только пластичные сплавы, но и металлы (например, чугун), которые при обычных механических испытаниях (на растяжение, сжатие, кручение, изгиб) разрушаются хрупко почти без макроскопически заметной пластической деформации.
Таким образом, твердость характеризует сопротивление пластической деформации и представляет собой механическое свойство металла, отличающееся от других его механических свойств способом измерения. Я. Б. Фридман предложил рассматривать измерения твердости как «местные механические испытания поверхностных слоев материала». Преимущества измерения твердости следующие:
1. Между твердостью пластичных металлов, определя-емой способом вдавливания, и другими механическими свойствами (главным образом временным сопротивлением), существует количественная зависимость. Величина твердости характеризует временное сопротивление металлов, получающих в испытаниях на растяжение сосредоточенную пластическую деформацию (шейку), а именно сталей (кроме сталей с аустенитной и мартенситной структурой) и многих цветных сплавов. Это связано с тем, что при испытаниях на растяжение наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению и отнесенной к его первоначальной площади (временное сопротивление), отвечает сосредоточенная пластическая деформация (образование шейки), а не разрушение образца. Такая пластическая деформация аналогична деформации, создаваемой в поверхностных слоях металла при измерении твердости вдавливанием наконечника.
Подобная количественная зависимость не наблюдается для хрупких материалов, которые при испытаниях на растяжение (или сжатие, изгиб, кручение) разрушаются без заметной пластической деформации, а при измерении твердости получают пластическую деформацию. Однако в ряде случаев и для этих металлов (например, серых чугунов) наблюдается качественная зависимость между пределом прочности и твердостью; возрастанию твердости обычно соответствует увеличение предела прочности на сжатие. По значениям твердости можно определять также и некоторые пластические свойства металлов. Твердость, определенная вдавливанием, характеризует также предел выносливости некоторых металлов, в частности меди, дуралюмина и сталей в отожженном состоянии.
Измерение твердости по технике выполнения значитель-но проще, чем определение прочности, пластичности и вяз-кости. Испытание твердости не требует изготовления специ-альных образцов и выполняется непосредственно на проверя-емых деталях после зачистки на поверхности ровной горизон-тальной площадки, а иногда даже и без такой подготовки. Из-мерение твердости выполняется быстро, например, при вдавли-вании конуса за 30 - 60 с, а при вдавливании шарика за 1-3 мин.
Измерение твердости обычно не влечет за собой разрушения проверяемой детали, и после измерения ее можно использовать по своему назначению, в то время как для определения прочности, пластичности и вязкости необходимо изготовление специальных образцов из детали.
Твердость можно измерять на деталях небольшой толщины, также в очень тонких слоях, не превышающих (для некоторых способов измерения твердости) десятых долей миллиметра или в микрообъемах металла; в последнем случае измерения проводят способом микротвердости.
Многие способы измерения твердости пригодны для оценки различных по структуре и свойствам слоев металла, например поверхностного слоя цементованной, азотированной или закаленной стали, имеющей разную твердость по сечению детали. Методом определения микротвердости можно измерять также твердость отдельных составляющих в сплавах. Для полной характеристики свойств металла необходимо наряду с измерением твердости проводить остальные механические испытания. Поскольку при измерении твердости в большинстве случаев детали не разрушаются, то эти измерения можно применять для сплошного контроля деталей, в то время как определение характеристик прочности и пластичности проводят в качестве выборочного контроля.
Измерение твердости (макротвердости) характеризуется тем, что в испытуемый материал вдавливается тело, проникающее на сравнительно большую глубину, зависящую, прежде всего от величины прилагаемой нагрузки и свойств металла. Кроме того, во многих испытаниях вдавливается тело значительных размеров, например стальной шарик диаметром до 10 мм, в результате чего в деформируемом объеме ока-зываются представленными все фазы и структурные составляющие сплава в количествах и с расположением, характерными для измеряемого материала. Измеренная твердость должна в этом случае характеризовать твердость всего испытуемого материала.
Выбор формы, размеров наконечника и величины нагрузки зависят от целей испытания структуры, ожидаемых свойств, состояния поверхности и размеров испытуемого образца. Если металл имеет гетерогенную структуру с крупными выделениями отдельных структурных составляющих, различных по свойствам (например, серый чугун, цветные подшипниковые сплавы), то для испытания твердости следует выбирать шарик большого диаметра. Если же металл имеет сравнительно мелкую и однородную структуру, то малые по объему участки испытуемого металла могут быть достаточно характерными для оценки свойств материала в целом и, в частности, его твердости. В этих случаях испытания можно проводить вдавливанием тела меньшего размера, например алмазного конуса или пирамиды, и на меньшую глубину, и, следовательно, при небольшой нагрузке.
При испытании металлов с высокой твердостью, например закаленной или низкоотпущенной стали, приведенное условие является даже обязательным, поскольку вдавливание стального шарика или алмаза с большой нагрузкой может вызывать деформацию шарика или скалывание алмаза. Однако значительное снижение нагрузки нежелательно, так как это приведет к резкому уменьшению деформируемого объема и может дать значения, не характерные для основной массы металла. Нагрузки и размеры получаемых в материалах отпечатков не должны быть меньше определенных пределов.
У полимерных материалов измерение твердости дает меньше информации об их свойствах, так как между твердостью и прочностью этих материалов нет определенной зависимости. Результаты измерений являются лишь дополнительной характеристикой свойств полимерных материалов.
Значительное влияние на результаты испытаний твердости оказывает состояние поверхности измеряемого материала. Если поверхность неровная (криволинейная или с выступами), то отдельные участки в различной степени участвуют в сопротивлении вдавливанию и деформации, что приводит к ошибкам в измерении. Чем меньше нагрузка для вдавливания, тем более тщательно должна быть подготовлена поверхность. Она должна представлять шлифованную горизонтальную площадку.
Измеряемая поверхность должна быть установлена горизонтально, т. е. перпендикулярно действию вдавливаемого тела. Противоположная сторона образца также должна быть зачищена и не иметь окалины, так как последняя при нагружении образца сминается, что искажает результаты измерения.
Различают следующие методы определения твердости: по Бринеллю (по диаметру отпечатка шарика); по Роквеллу (по глубине вдавливания алмазного конуса или закаленного шари-ка); по Виккерсу (для деталей малой толщины или тонких по-верхностных слоев твердость определяют по диагонали отпе-чатка алмазной пирамиды). Схемы этих методов приведены на рис. 2.2. При испытании на твердость по методу Бринелля (ГОСТ 9012-59) в поверхность материала вдавливается твердо-сплавный шарик диаметром D под действием нагрузки Р и после снятия нагрузки измеряется диаметр отпечатка d (рис. 2.2, а). Число твердости по Бринеллю (НВ) подсчитывается как отношение нагрузки Р к площади поверхности сферического отпечатка М:
HB = = .
Метод Бринелля не рекомендуется применять для материалов с твердостью более 450 HB, так как стальной шарик может заметно деформироваться, что внесет погрешность в результаты испытаний.
Временное сопротивление и число твердости по Бринел-лю связаны между собой: для стали σв = 0,34·HB, для медных сплавов σв = 0,45·HB, для алюминиевых сплавов σв = 0,35·HB.
а
Рис. 2.2. Схема определения твердости: а – по Бринеллю; б – по Роквеллу
При испытании на твердость по методу Роквелла (ГОСТ 9013-59) в поверхность материала вдавливается алмазный конус с углом при вершине 120° или стальной шарик диаметром 1,588 мм. Однако, согласно этому методу, за условную меру твер-дости принимается глубина отпечатка. Схема испытания по методу Роквелла показана на рис. 2.2, б. Вначале прикладыва-ется предварительная нагрузка Р0, под действием которой индентор вдавливается на глубину h0. Затем прикладывается основная нагрузка Р1 под действием которой индентор вдавливается на глубину h. После этого снимают нагрузку Р1, но оставляют предварительную нагрузку Р0. При этом под действием упругой деформации индентор поднимается вверх, но не достигает уровня h0. Разность (h - h0) зависит от твердости материала; чем тверже материал, тем меньше эта разность.
Глубина отпечатка измеряется индикатором часового типа с ценой деления 0,002 мм. При испытании мягких металлов методом Роквелла в качестве индентора применяется стальной шарик. Последовательность операций такая же, как и при испытании алмазным конусом. Число твердости, определенное методом Роквелла, обозначается символом HR. Однако в зависимости от формы индентора и значений нагрузок вдавливания к этому символу добавляется буква А, или С, или В, обозначающая соответствующую шкалу измерений. Обозначения твердости и значения нагрузок вдавливания для разных шкал измерений методом Роквелла приведены ниже:
Шкала А С В
Индентор Алмазный Алмазный Стальной
конус конус шарик
Обозначение
твердости HRA HRC HRB
Нагрузи вдавливания,
кгс (Н): Ро 10(98,1) 10(98,1) 10(98,1)
P1 50(490,5) 140(1373,4) 90(882,9)
Р 60(588,6) 150(1471,5) 100(981)
Различие в нагрузке Р1 для шкал А и С объясняется тем, что по шкале А измеряют твердость особо твердых материалов и в этом случае во избежание повреждений алмазного конуса рекомендуется меньшая нагрузка вдавливания.
Для оценки склонности материалов к хрупкому разрушению широко применяют испытания на ударный изгиб образцов с надрезом, в результате которых определяют ударную вязкость. Ударная вязкость оценивается работой, затраченной на ударный излом образца и отнесенной к площади его поперечного сечения в месте надреза.
а б
в
Рис. 2.3. Образцы для испытаний на ударную вязкость: а - с U-образным надрезом; б – с V-образным надрезом; в – с Т-образным надрезом
Согласно ГОСТ 9454-78, для определения ударной вязкости применяют призматические образцы с надрезами различных типов. Самыми распространенными типами являются образцы с U-образным (рис. 2.3, а) , V-образным (рис. 2.3, б) и Т-образным (инициированная трещина) надрезами (рис.2.3, в)
Испытания на ударную вязкость проводят на маятниковом копре. Схема испытаний приведена на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Схема испытаний на ударную вязкость: 1 – корпус; 2 – маятник; 3 – образец
Ударная вязкость КС, Дж/см2, определяется как отношение работы разрушения К, затраченной на деформацию и разрушение ударным изгибом надрезанного образца, к начальной площади поперечного течения образца в месте надреза So по формуле:
КС = K / S0.
Ударная вязкость обозначается символом КС, МДж / м2 Если образец с U-образным надрезом, то к символу добавляется буква U (KCU), если с V-образным надрезом, то добавляется буква V (KCV), если с Т-образным надрезом, то добавляется буква Т (KCT).
Обычно снижение ударной вязкости ниже 40 Дж/м2 (3-4 ) значительно увеличивает опасность хрупкого разру-шения, поэтому одним из условий надежной работы материала является значение ударной вязкостиKCU≥ 50 Дж /м2.
Хладноломкостью называют способность некоторых металлов охрупчиваться при низких температурах. К хладно-ломким металлам можно отнести металлы с решеткой объемно-центрированного куба, например Fea, и гексагональной, напри-мер Zn. Для этой группы металлов при определенной минусовой температуре наблюдается резкое снижение ударной вязкости.
К нехладноломким металлам можно отнести металлы с решеткой гранецентрированного куба, например Fer, Al, Ni и др.
Деление металлов на хладноломкие и нехладноломкие является условным, так как, например, аустенитные стали, име-ющие решетку гранецентрированного куба, тоже подвержены охрупчиванию, но только в меньшей степени и при более низких температурах, чем углеродистые и низколегированные стали, имеющие решетку объемноцентрированного куба.
Испытания на ударную вязкость при низких темпера-турах позволяют получить хрупкое разрушение металла в ре-зультате одновременного действия надреза, повышенной ско-рости деформирования и температуры. На рис. 2.5, а пред-ставлено температурное изменение ударной вязкости хладно-ломкой стали. Как видно из рисунка, снижение ударной вяз-кости происходит в некотором интервале температур. Внутри этого интервала могут быть хрупкие и вязкие изломы.
а б
Рис. 2.5. Схема низкотемпературного изменения ударной вязкости (а ) и волокнистости в изломе ударного образца (б)
Характер падения ударной вязкости напоминает порог, что привело к выражению «порог хладноломкости». Температура, при которой происходит определенное падение ударной вязкости, называется критической температурой хрупкости Ткр. Количественно критическую температуру хрупкости можно определить по температуре, соответствующей началу порога хладноломкости (рис. 2.5, а, точка 1), концу порога хладноломкости (рис. 2.5, а, точка 3) и по заданному значению ударной вязкости КС2 (рис. 2.5, а, точка 2).
Критическую температуру хрупкости можно определить и другим способом - по характеру строения излома. Вязкий из-лом имеет волокнистое, а хрупкий - кристаллическое строе-ние. При переходе из вязкого состояния в хрупкое доля волокнистого строения в изломе уменьшается, а кристаллического – увели-чивается. Изменение доли волокнистого строения при темпе-ратурах хладноломкости также имеет вид порога. За крити-ческую температуру хрупкости принимают температуру, соот-ветствующую равным долям волокнистого и кристалллического изломов. На рис. 2.5, б доля волокнистого излома обозначена че-рез В и оценивается в процентах. Для определения Ткр на пороге хладноломкости находят точку, соответствующую В = 50 %, опускают перпендикуляр на ось температур и находят Ткр .
Механические свойства резины определяют по результатам испытаний на растяжение и на твердость. При вдавливании тупой иглы или стального шарика диаметром 5 мм по величине измеренной деформации оценивают твердость. При испытании на растяжение определяют прочность σz(МПа), относительное удлинение в момент разрыва ε z (%) и остаточное относительное удлинение θz(%). Величина Z = - произ-ведение упругости, характеризует прочность и эластичность.
В процессе эксплуатации под воздействием внешних факторов (свет, температура, озон, кислород, радиация и др.) резины изменяют свои свойства - стареют. Старение резин оценивают коэффициентом старения Кстар, который определяют, выдерживая стандартизованные образцы в термостате при температуре -70°С в течение 144 ч, что соответствует естественному старению резины в течение 3 лет:
К стар = ,
где Z, и Z2 - произведение упругости резины до и после старения.
Морозостойкость резины определяется температурой хрупкости tхр, при которой резина теряет эластичность и при ударной нагрузке разрушается хрупко.
Для оценки морозостойкости резин используют коэффициент Км , равный отношению удлинения (δм) образца при температуре замораживания к удлинению (δ0) при комнатной температуре:
Км = .