С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы

ІІІ - жалпақ бір жақты кескішті жəне созылмалы сынау үшін жарықтары бар жалпақ үлгі; 
IV - жалпақ үлгісі, шоғырланған икемді сынақ үшін бүйір шағылысуы жəне сынуы; 
V - Орталықты емес созылу үшін сынаққа арналған бір жақты қырлы шаршағыштық 
сызаты бар үлгісі; 
VI - бір жақты кескінделген дискілік үлгі жəне эксцентриялық созылу үшін сынауға 
арналған жарықтар. 
Сынықтың сипаттамаларын анықтау үшін үлгілердің пішіні мен өлшемдері сынақ 
мақсатына, дайындықтың мақсаты, өлшемі мен нысанын, материалдың беріктігі мен 
төзімділігін жəне оның жұмыс істеуінің температуралық жағдайларын ескере отырып 
таңдалады. 
Қуатты, деформациялы, жойылудың энергетикалық критерилерін ажыратады. Кернеу 
қарқындылығы коэффициенттеріне сыни мəндеріне K
c
, K
Ic 
жатады; деформацияларға – 
сызаттардық сыни ашылуы 5
с 
жəне деформацияның қарқынды коэффициенті К
се
; 
энергиялыққаа - ашу G
с
, G
Ic
біртұтас бетіне жарықшақтардың таралуының нақты энергиясы. 
Негізгі критерийлер ретінде K
с
жəне K
Іс 
критерилері ұсынылады. K
с
немесе 5
с
анықтау 
кезінде құрылымдық элементтің қалыңдығына тең қалыңдығы бар үлгілерді қолдану 
ұсынылады. K
Ic
анықтаудың дұрыстығы үлгілердің өлшеміне байланысты. 
Шаршағыш сызаты сынамадағы циклдық жүктемені қолдану арқылы бастапқы сызықтан 
жасалады. Эксперимент кезінде үлгідегі жүктеме туралы деректер автоматты түрде жазылады 
жəне сызаттың өсуі. Бұл жағдайда сызаттың секірісінде үлгіге жүктемені дұрыс анықтау 
маңызды. Жарықтандырудың өсуі туралы деректер деформация өлшеуіштері бар штамм 
көмегімен анықталады. Деформациялық өлшеуіш үлгіде немесе үлгіге арнайы бекітілген 
бекітпе арқылы орнатылады. 
Сызаты бар үлгіні дайындап солған соң, оны сынау машинасына орналастырады жəне 
оны үздіксіз жүктелуін жүзеге асырады, диаграмма жазбасының жүктемесімен бірге – 
қиманың шеттерін араластыра отырып. Үлгілерде жайпақ деформация жағдайында союды 
қамтамасыз ететін қалыңдығы болуы керек. Зақымдалған үлгілер үшін қалыңдығындағы 
деформацияның болмауы сай, сынған кезде «кесілген ерні» немесе жиектің қатып кетуі 
болмайды. 
Сəйкесті деформация жағдайында сынудан соққылықты сынаудың негізгі кемшілігі 
төмен жəне орташа беріктік металдарын зерттеу кезінде үлкен үлгілерді қолдану қажеттілігі 
болып табылады. Мысалы, болаттың үлгілері 20 с а
0>2
= 280 МПа, қалыңдығы 250 мм-ден 
артық болуы керек. Үлгілердің бүйір бетінде қосымша өткір кесіктерді қолдану үлгілердің 
өлшемдерін 2 еседен астамға азайтуға жəне төменгі 
89 

беріктігі бар болаттар үшін K
Ic
сенімді мəндерін алуға мүмкіндік береді. K
Ic
анықтау үшін 
осындай əдіс өте жақсы дəлелденген ықшам үлгідегі өлшеу деректерінен жоғары сəйкестікті 
иеленеді. Ұшақтың ұшында жазықтықтың деформациясының жағдайына сондай-ақ үлгілік 
материалдың бүйірлік беткі қабаттарының гибридтері арқылы қол жеткізуге болады. 
Сынғыштыққа бейімділік үрдісі сыртқы жəне ішкі факторлардың бірқатар əрекеттерімен 
анықталатыны, белгілі. Осы факторлар сыну төзімділігіне əсер етеді. 
Сыну тұтқырлығы а
т
жəне а
в 
материалдардың
төзімділік көрсеткіштерімен тығыз 
байланысты. Төзімділіктің жоғарылауы икемділік пен сыну соққысының төмендеуімен бірге 
жүреді. Бұл өте күшті материалдардың бұзылу кезінде жұтылудың төмен энергиясы бар екендігі 
түсіндіріледі, оның деңгейі жарықтың ұшында пластикалық деформацияның шамасымен 
анықталады. Жоғары берікті материалдар үшін күшейген күштің əсері біркелкі болып келеді 
икемділікті азайтады, нəтижесінде сынудың қатаңдығы болады азаяды. 
Бөлме температурасында орта жəне төмен берікті материалдар əдетте жоғары төзімділікке 
қарағанда аса жөғары K
Ic 
мəндеріне ие. Температураның төмендеуімен, əсіресе, ККО жəне ГТО 
кристалдық торлары бар қорытпалар үшін жағдай өзгереді. Температура төмендегенде, беріктік 
артып, белгілі бір жағдайларда орташа жəне төмен берікті материалдың сапасы бөлме 
температурасында жоғары берікті материалдың сапасымен бірдей болады. а
0>2
жəне K
Ic
тəуелді 
температурасының сипаттамасы төменгі қосылған болат маркаларының біреуі үшін 2.40. 
суретте келтірілген. Болат бөлме температурасында K
Ic
жоғары мəніне ие, бірақ температура 
төмендеген кезде, K
Ic
мəні күрт төмендейді. Ауыспалы механизм арқылы тұтқыр бұзылу төменгі 
энергияға негізделеді. Температура төмендеген сайын, пластикалық деформацияның шыдамдары 
артады. K
с
коэффициенті материалдың
кішкентай қалыңдығына қарай K
Ic
-ге 
ауысады. 
Сондықтан 
томен 
температураларда сыну тұтқырлығының 
сынағын аз мөлшердегі үлгілермен 
жүргізуге болады.
Поликристалдық материалдық ноқат 
мөлшерімикроқұрылымның 
негізгі 
параметрлерінің бірі болып табылады.
Сурет 2.40. Шығарылу кернеуінің 
o
02
жəне сыныққа беріктігінің 
температуралық тəуелділігі K
Ic
деформацияланған болаттың жоғары 
легирленген құрылымы
90 

Ноқаттың мөлшерін азайту металдың бір уақытта тұтқырлығын жəне беріктігін күшейтуге 
мүмкіндік береді. Сондықтан ноқат ұсақталған кезде қасиеттердің күрделі индексі көбейеді, 
яғни сынудың беріктігі сол болып табылады. Металлургиялық үрдістерді бақылау жəне 
технологиялық əдістерді қолдану, əсіресе, болаттың деоксидациясы, жылжымалы қабаттың 
температурасын төмендету, термоциклдеу жəне термо механикалық өңдеу, ноқаттың 
майдалануына көмектеседі, бір мезгілде сыну соққысын көбейте алады. Легирленген 
элементтердің сыну қаттылығына əсері шартты түрде олардың ноқат мөлшеріне əсер етеді. 
Ноқаттың майдалануына ықпал ететін элементтер, сынықтың тұтқырлығын арттырады, ал 
қатты ерітінділерді қатайтатын элементтер, керісінше, сыну соққысын азайтады. Нитрит пен 
карбид құрайтын элементтерді: ванадий, ниобий жəне титан енгізу кезінде ноқатты 
ұнтақтауға қол жеткізу əсерлі жұреді. Деоксидация үшін алюминийді пайдалану тыныш 
болаттарда қайнаған жəне жартылайтыныштыққа қарағанда аса майда ноқаттарды алуға 
мүмкіндік береді. 
Сынықтың қатаңдық параметрлерін білу құрылымның сенімділігін қамтамасыз етуге 
мүмкіндік береді. Бұл, əсіресе, жоғары беріктігі бар жаңа материалдардың бұрын қолданыста 
болмаған жобаларда қолданылатыны жəне өнімдердің қауіпсіздігі міндетті түрде қамтамасыз 
етілу керек. Сол себептен, сызықтық сыну механикасының авторларының бірі Дж Р Ирвин 
осы пəнге мамандарды шұғыл даярлау қажеттігін көрсетеді, өйткені «жаңа құрылыс жасау 
құрылысшылардың білім берудегі барлық кемшіліктерді жойюы сирек күтіледі». 

жүктеу/скачать 8,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: