Диаграмма растяжения
 |
При действии на тело внешней растягивающей силы оно растягивается, и этот процесс отражается на диаграмме растяжения.
Различают относительное и абсолютное удлинение:
|
1. Относительное
|
2. Абсолютное
|
При этом материал испытывает механическое напряжение
Связь абсолютного удлинения и механического
|
|||
|
|||
удлинения отражается в законе Гука или
где k – коэффициент податливости,
Зона ОА носит название зоны упругости (
Зона АВ называется зоной общей текучести, а участок АВ диаграммы — площадкой текучести. Здесь происходит существенное изменение длины образца без заметного увеличения нагрузки. Наличие площадки текучести для металлов не является характерным. В большинстве случаев при испытании на растяжение и сжатие площадка АВ не обнаруживается.
 |
Зона ВС называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца сопровождается возрастанием нагрузки, но неизмеримо более медленным (в сотни раз), чем на упругом участке. В стадии упрочнения на образце намечается место будущего разрыва и начинает образовываться так называемая шейка — местное сужение образца.
По мере растяжения образца утонение шейки прогрессирует.
Когда относительное уменьшение площади сечения сравняется с относительным возрастанием напряжения, сила достигнет максимума. В дальнейшем удлинение образца происходит с уменьшением силы, хотя среднее напряжение в поперечном сечении шейки и возрастает. Удлинение образца носит в этом случае местный характер, и поэтому участок кривой CD называется зоной местной текучести. Точка D соответствует разрушению образца. У многих материалов разрушение происходит без заметного образования шейки.
Если испытуемый образец, не доводя до разрушения, разгрузить, то в процессе разгрузки зависимость между силой и удлинением изобразится прямой KL. Опыт показывает, что эта прямая параллельна прямой ОА. При разгрузке удлинение полностью не исчезает. Оно уменьшается на величину упругой части удлинения (отрезок LM). Отрезок OL представляет собой остаточное удлинение. Его называют также пластическим удлинением, а соответствующую ему деформацию — пластической деформацией. При повторном нагружении образца диаграмма растяжения принимает вид прямой LK и далее — кривой KCD, как будто промежуточной разгрузки и не было.
 |
Чтобы дать количественную оценку описанным выше свойствам материала, перестроим диаграмму растяжения в координатах ? и ?. Эта диаграмма имеет тот же вид, что и диаграмма растяжения, но будет характеризовать уже не свойства образца, а свойства материала. Отметим на диаграмме характерные точки и дадим определение соответствующих им числовых величин. Наибольшее напряжение, до которого материал следует закону Гука, называется пределом пропорциональности ?п. Величина предела пропорциональности зависит от той степени точности, с которой начальный участок диаграммы можно рассматривать как прямую.
Упругие свойства материала сохраняются до напряжения, называемого пределом упругости. Под пределом упругости ?у понимается такое наибольшее напряжение, до которого материал не получает остаточных деформаций.Для того чтобы найти предел упругости, необходимо после каждой дополнительной нагрузки образец разгружать и следить, не образовалась ли остаточная деформация. Так как пластические деформации в отдельных кристаллах появляются уже в самой ранней стадии нагружения, ясно, что величина предела упругости, как и предела пропорциональности, зависит от требований точности, которые накладываются на производимые замеры.
Следующей характеристикой является предел текучести. Под пределом текучести понимается то напряжение, при котором происходит рост деформации без заметного увеличения нагрузки. Предел текучести легко поддается определению и является одной из основных механических характеристик материала.
Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к его начальной площади поперечного сечения носит название предела прочности, или временного сопротивления, и обозначается через ?вр.
