6. Строим диаграмму сжатия

F, H

Δl(l_o-l_сж), мм

ВЫВОД:

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какую форму имеют образцы для испытания на сжатие?

2. Какие характерные участки можно выделить на диаграмме сжатия чугуна?

3. Для каких материалов не определяется предел прочности при сжатии? Почему?

4. По каким признакам можно установить начало текучести при сжатии?

5. Какие причины вызывают разрушение чугунного образца?

Лабораторная работа №4

ТЕМА: Испытание стали на сжатие, определение предела

прочности

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: установить характер поведения стали при сжатии построить диаграмму сжатия для стали; определить предел текучести при сжатии

ОБЪЕКТ: стальные и чугунные образцы формы «цилиндр», штангенциркуль

ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Специализированная машина для испытаний ИМ-4Р

Краткий курс теории

σ_тс

Рассмотрим диаграмму сжатия образца из мягкой строительной стали (рис.1). Вначале нагружения диаграмма сжатия описывается прямой 0В, выра

Рисунок 1 Рисунок 2

жающаяся пропорциональностью между силой и деформацией, т е на начальном участке справедлив закон Гука. Точка В соответствует пределу упругости, имеющему примерно то же значение, что и при растяжении, потому, что диаграмма сжатия совпадает с диаграммой растяжения для сталей. После точки В на диаграмме появляется небольшой участок, где происходит более быстрое возрастание деформаций по сравнению с ростом нагрузки, но выраженной площадки текуче­сти не появляется – это соответствует пределу текучести σ_т. Для пластичных материалов (для сталей) диаграммы (сжатия или растяжения) которых не имеют ярко выраженной площадки текучести, вводится понятие «условного предела текучести» (σ_{0, 2}), т.е. напряжение, при котором относительное удлинение образца равно 0,2%. Непосредственно за этим участком диаграмма поднимается вверх по вогнутой кривой. Это происходит из-за того, что при переходе за предел текучести интенсивно увеличивается площадь поперечного сечения образца, который способен выдерживать все большую нагрузку. Образец принимает бочкообразную форму и постепенно сплющивается без разрушения (рис.2). Иными словами, пластичный материал при сжатии практически нельзя разрушить. Это свойство широко используется при холодной обработку пластичных материалов штамповкой, прессованием и другими способами для изготовления деталей нужной формы и размеров. Механические испытания материалов позволяют определить те напряжения, при которых образец данного материала разрушается или в нем возникают заметные пластичные деформации от действия статических нагрузок. Эти напряжения называют предельными (опасными) и зависят от свойств материала и вида деформации. Предельным напряжением для пластичных материалов является предел текучести σ_т или условный предел текучести σ_{0, 2}, потому что для пластичных материалов предел прочности при сжатии не существует, т.к. образец при сжатии не разрушается.