Дослід на ударну в’язкість

ДОСЛІД НА УДАРНУ В'ЯЗКІСТЬ

Ударна в'язкість. Ударна в'язкість — здатність матеріалу поглинати механічну енергію в процесі деформації і руйнування під дією ударного навантаження. Як правило, оцінюється роботою, що виконана для руйнування надрізаного зразка при ударному згині, віднесеною до площі його перерізу в місці надрізу. Вимірюється в Дж/м².

Хоча ударна в'язкість  — умовна характеристика, що істотно залежить від розмірів зразка, форми і стану поверхні надрізу та не дозволяє проводити розрахунки на міцність, її практичне значення досить значне. За температурною залежністю ударної в'язкості оцінюють схильність матеріалу до крихкого руйнування (холодноламкість). За низьких температур у більшості чорних металів крихкість зростає із зниженням ударної в'язкості. Для таких металів ударними випробуваннями з поступовим зниженням температури вдається встановити так звану критичну температуру крихкості — температуру, за якої відбувається різке зменшення ударної в'язкості металу. Критична температура крихкості різних металів різна. Нижче від цієї температури метал стає непридатним для роботи при динамічних впливах.

Випробування на ударну в'язкість. Випробування на ударну в'язкість. Для перевірки здатності матеріалу чинити опір ударним навантаженням і виявлення схильності до крихкого руйнування проводять випробування на удар. Ударні випробування класифікуються:за видом деформації — на згин, розтягання, стиск, кручення, зріз;за швидкістю прикладання навантаження — звичайні (4…7 м/с), швидкісні (100…300 м/с) і надшвидкісні (понад 300 м/с);за числом ударів — одним ударом чи повторними ударами;за температурою випробувань.

Методи визначення ударної в'язкостіНайчастіше проводять випробування при ударному згині зразків прямокутного перерізу з надрізом посередині. Наявність надрізу, створюючи концентрацію напружень, сприяє руйнуванню матеріалу зразка навіть пластичного матеріалу. На даний час найпоширенішими методами визначення ударної в'язкості є метод Шарпі і метод Ізода.

Ударна міцність за методом Ізода. Ударною міцністю зразків із надрізом за методом Ізода є енергія удару, витрачена на руйнування надрізаного зразка, віднесена до вихідної площі поперечного перерізу зразка в місці надрізу (ISO 180) або ця ж енергія, віднесена до довжини надрізу (товщини зразка) (ASTM D256). Цю міцність виражають у кілоджоулях на квадратний метр (к. Дж/м²) або джоулях на метр (Дж/м), відповідно. Зразок при випробуванні одним кінцем вертикально затискають у лещатах ударного копра.

Досліди зразків із надрізом на ударну міцність за Ізодом стали стандартним методом для порівняння ударної міцності пластиків. Результати цих дослідів широко використовуються як довідкові для порівняння ударних в'язкостей матеріалів. Досліди зразків із надрізом на ударну міцність за Ізодом найкраще застосовувати для визначення ударної міцності виробів, що мають багато гострих кутів, наприклад, ребер, стінок, що перетинаються та інших концентраторів напружень.

Позначення ISO відображають тип зразка і тип надрізу: ISO 180/1 A означає тип тип зразка (довжина 80 мм, висота 10 мм і товщина 4 мм) і тип надрізу. ISO 180/1 O означає той же зразок, але затиснутий у перевернутому положенні (вказується як «ненадрізаний»). Зразки, що використовуються за ASTM, мають ті ж розміри, той же радіус скруглення в основі надрізу і ту же висоту, але відрізняються довжиною — 63,5 мм і товщиною — 3,2 мм.