1. Описание метода испытаний металлов на ударный изгиб

Метод основан на разрушении образца с надрезом одним ударом маятникового копра (рис. 2.2) с замером работы разрушения.

Рис. 2.2. Схема испытаний на ударный изгиб

Образец (1) устанавливают на опорах (2) копра с маятником (3) массой m с ножом (4), поднятым на высоту Н, и наносят удар по стороне образца, противоположной надрезу. После разрушения образца копер поднимается на высоту h. Работа К, затраченная на разрушение образца, рассчитывается, как разница между запасом энергии маятника до удара МgH и энергией Мgh, затраченной на взлет маятника после разрушения образца. По величине К определяется значение ударной вязкости материала КС = К/S₀, где S₀ начальная площадь поперечного сечения образца в месте надреза.

В зависимости от вида надреза различают образцы типа U - с радиусом R надреза 1,0 мм (рис. 2.3, а); типа V - с R = 0,25 мм (рис. 2.3, б) и типа Т с инициированной трещиной (рис. 2.3, в).

Рис. 2.3. Вид образцов на ударный изгиб

Чем острее надрез, тем более жестким испытаниям подвергается металл. Для того чтобы различить на каких образцах проводились испытания, в обозначение ударной вязкости включают третью букву, соответствующую типу надреза: KCU, KCV, KCT. Значения KCU металлических материалов находятся в интервале от 0 до 1 - 3 МДж/м².

2. Порядок выполнения работы

1. Практически ознакомиться с устройством и работой маятникового копра типа RKP 450 фирмы Zwick/Roell.

2. С помощью преподавателя провести демонстрационные опыты по испытанию образцов основных металлических конструкционных материалов (низко- и среднеуглеродистой сталей, медных и алюминиевых сплавов) с различным типом надреза на ударный изгиб при различных температурах (-90......+100С).

3. Сравнить значения ударной вязкости материалов для образцов с различным видом надреза.

4. Для испытанных материалов построить зависимости KCU (KCV) = f(Т), из вида которых определить их температурные параметры порога хладноломкости Т_B, Т_H.

5. Сравнить полученные величины параметров Т_B, Т_H с их значениями по табличным данным.

6. Сделать вывод о влиянии вида надреза и температуры испытаний на ударную вязкость хладноломких и хладостойких материалов.

3. Содержание отчета и требования к его оформлению

Отчет должен содержать:

- цель работы,

- формулировки вязкости и ударной вязкости материалов,

- описание устройства и работы маятникового копра,

- таблицу со значениями ударной вязкости испытанных материалов для образцов с различным видом надреза,

- таблицу со значениями ударной вязкости материалов, испытанных при различных температурах.

Графическая часть отчета включает в себя зависимости ударной вязкости хладноломких и хладостойких материалов с указанием граничных параметров Т_B, Т_H.

Отчет должен быть оформлен на стандартных листах формата А4 и содержать титульный лист. Текст необходимо набрать на компьютере, либо четко и разборчиво написать от руки. Графическая часть оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД.

Библиографический список

1. Арзамасов Б.Н.Материаловедение. М.: Машиностроение, 1986, 384 с.

2. Бернштейн М.Л.Механические свойства металлов / М.Л. Бернштейн, В.А. Займовский. М.: Металлургия, 1979, 495 с.

3. Гуляев А.П.Металловедение. М.: Металлургия, 1986, 544 с.

4. Лахтин Ю.М.Материаловедение / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. М.: Машиностроение, 1990, 528 с.

5. Шапошников Н.А.Механические испытания металлов. М-Л: ГН-ТИМЛ, 1954, 443 с.