Характеристики пластичности.

Все материалы принято разделять на пластичные и хрупкие материалы.

 Основная разница между хрупкими и пластичными материалами

заключается в том, что хрупкие материалы разрушаются при очень небольших деформациях, в то время как окончательное разрушение пластичных материалов происходит лишь после значительных изменений формы.

Пластичность — способность материалов под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные (пластические) деформации после устранения этих сил.

 Пластические свойства испытываемого образца определяют при испытаниях на растяжение. Под действием нагрузки образцы удлиняются, при этом поперечное сечение их соответственно уменьшается. Чем больше удлиняется образец при испытании, тем более пластичен материал.

Характеристиками пластичности материалов служат относительные удлинение и сужение образцов.

Относительным удлинением называется отношение приращения длины образца после разрыва к его первоначальной длине.

Относительное удлинение δ (дельта) выражают в процентах,  и вычисляют по формуле:

δ = [(l₁—l₀)/l₀]·100%,

где:

l₀ — длина образца до начала испытания, м;

l ₁ — длина образца после разрыва, м.

Относительным сужением называется отношение уменьшения площади поперечного сечения образца после разрыва к площади поперечного сечения образца до начала испытания.

Относительное сужение ψ (пси) выражают в процентах и вычисляют по формуле

ψ = [А₀—А₁)/А₀]·100%,

где А₀ — площадь поперечного сечения образца до начала испытания, м²; А₁ — площадь поперечного сечения образца после разрыва, м².

По величине относительного остаточного удлинения при разрыве:

- пластичные материалы – способные получать без разрушения большие остаточные деформации ( d > 10%);

- хрупкие материалы – способные разрушаться без образования заметных остаточных деформаций ( d < 5%).

Пластичные и хрупкие материалы отличаются по характеру разрушения.

 Пластичные материалы перед разрывом образуют заметную шейку, а разрушение происходит под углом примерно 45° к оси растяжения

Хрупкие материалы разрушаются по плоскости, нормальной оси растяжения, практически без образования шейки.

Считается, что для пластичных материалов пределы текучести при растяжении и сжатии равны друг другу: s _тр »s _тс .

Вывод: Механические характеристики материалов, определяемые при растяжении, можно разделить на три группы.

Характеристики пластичности.

Относительное остаточное удлинение при разрыве:

,

Допускаемое напряжение должно быть ниже предельного, при котором происходит разрушение.

Где

[σ] допускаемое напряжение;

σ_Т – предел текучести,  опасное напряжение для пластичных материалов;

 n – коэффициент запаса прочности, показывающий, во сколько раз допускаемое напряжение меньше опасного, он назначается из условий эксплуатации.

Значение коэффициента запаса прочности зависит от многих факторов, из которых основными являются:

- состояние материала(хрупкое или пластичное);

- характер приложения нагрузки(статическая, динамическая или повторно-переменная);

- неоднородность материала;

- неточность задания величин внешних нагрузок;

- приближенность расчетных схем и некоторая приближенность расчетных формул;

- долговечность и значимость конструкции.

Для хрупких материалов при статических нагрузках:

Характеристики пластичности.