Математика	Физика	Химия	Биология	Техника и технологии
	Механические испытания металлов(Н.А.Шапошников) Москва 1951 377стр В книге „Механические испытания металлов" на основе передовых достижений отечественного металловедения и механики металлов излагаются обоснования и цели механических испытаний металлов для их приемки, контроля и исследований. Как учебник, книга рассчитана на студентов и аспирантов машиностроительных вузов, а также предназначается для инженерно-технических работников заводов и лабораторий. ПРЕДИСЛОВИЕ Быстрое развитие отечественного машиностроения требует все более углубленной подготовки инженерных кадров многих машиностроительных специальностей в области изучения механических свойств металлов. В связи с этим растет потребность в постановке специальных курсов по механическим свойствам и испытаниям металлов в наших вузах. Данный учебник есть опыт систематического изложения учения о механических испытаниях металлов с учетом достижений отечественной науки, оставившей далеко позади науку буржуазных стран. Применение механических испытаний металлов нельзя оторвать от физической трактовки их механических свойств. Поэтому автор книги часто прибегает к сжатому изложению основ изучения этих свойств. Содержание книги охватывает вопросы статических испытаний, испытаний при различных температурах и скоростях деформирования металла, методов определения твердости и испытаний на выносливость при переменных нагрузках. Изложение содержания книги предполагает достаточную подготовку по предметам первых трех курсов машиностроительного вуза. В книге не нашли отражения испытания металлов на износ по двум причинам. Автор считает вопросы износа металлов областью не столько металловедения, сколько машиноведения, так же как и учение о трении и смазке движущихся частей механизмов, натурные испытания прочности целых деталей машин или их тенсоме-трию. К тому же вопросы износа можно разрешать практически только путем полного воспроизведения элементов службы конструкций, вызывающих износ. Другая причина — и без того большой объем книги, вследствие разнообразия ее тематического содержания. Приношу благодарность М. Я- Шашину, участвовавшему в составлении главы VI, рецензентам Н. Н. Давиденкову и Б. Ф. Лапшину, редактору В. П. Петрову и также выражаю признательность А. Д. Шапошниковой за помощь в оформлении рукописи. Автор Ленинград, 1950 г
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие............... ...... 3 Принятые обозначения ........................ 5 Глава I. Общая часть........................ И 1. Назначение и основные типы механических испытаний металлов . Прочность и механические испытания металлов ........ — Типы механических испытаний ............... 12 Коэффициент „мягкости" улругонапряженного состояния . • . . 13 Способы нагружения при испытаниях............. 14 Статические испытания .................... 16 Динамические испытания................... 17 Испытания на выносливость.................. — Особые физические условия испытаний............ 18 2. Особенности характеристик прочности и их правильного определения при испытаниях..................... — Упругие свойства металлических монокристаллов ....... — Пластическая деформация монокристаллов........... 20 Механическая прочность монокристаллов........., - 23 Особенности характеристик прочности поликристаллических металлов........................ 25 Сравнимость данных механических испытаний......... 27 Условия физического подобия при испытаниях......... 29 Пробы и изготовление из них образцов длн испытаний .... 30 3. Достижения и приоритет отечественной науки о прочности металлов ...... ..... 31 Возникновение отечественной науки о прочности металлов , Развитие науки о прочности металлов в СССР....... Вопросы приоритета в науке о прочности металлов...... 34 32 Глава П. Статические испытания на растяжение.......... 38 4. Схема и терминология испытания...........,..... — Общая постановка испытания на растяжение.......... — Характеристики предельного сопротивления металлов упругой деформации.......................... 40 Характеристики предельного сопротивления металлов пластической деформации...................... 42 ,.„__...................... 42 Условная относительная деформация при растяжении..... 44 Полная условная А и истинная е относительные деформации . . 45 Работа деформации и типы кривых растяжения ........ 48 5, Предельное сопротивление металла упругой деформации..... 50 Обобщенный закон пропорциональности......... - . • — Силы упругого взаимодействия в атомной „диполи"...... — Теоретическая прочность в упругом состоянии......... 53 Упругие свойства технических металлов ........... 54 Условный предел пропорциональности ар ........... 56 Условный предел упругости <гг ........ , . . . .\ . . . , 59 Текучесть и ее природа ....... • ......... .... 61 Физический предел текучести . . . . , ............ 64 Явление Баушингера-, упругое последействие .......... 66 6. Практика определения Е, чр, ае и as ............... 70 Приборы для измерения малых деформаций при определении Е. vp, зе и Зеркальный прибор ...................... 71 Ичмерение деформации зеркальным прибором ......... 73 Определение <зр и ?0 ......... . ........... 74 Определение зе ........ .............. 75 Погрешности определений Д/ и ?0 ............... 77 Приборы с микрометренным индикатором ........... 78 Приборы механического действия без индикатора . ...... 79 Приборы конструкции Н. Н. Аистова ...... .... . 81 Упрощенный стрелочный экстенсометр ............ 83 Метод .задаваемой" деформации ................ 84 7. Характеристики пластической деформации при растяжении .... 86 Макроскопическая и микроскопическая деформации ...... — Характеристики остаточного удлинения .....' ....... 87 Распределение остаточной деформации по длине образца ... 89 Нормальный образец ...... ........... 90 Пересчет §к соответственно расчетной длине /0 ........ 93 Определение величины фв .................. 94 Влияние головок образца на величину 5К ........... 95 Влияние места расположения разрыва по длине осразца на вели- чину Ьк ............................ 96 Определение величины фк .................. .. 98 8. Кривые действительных напряжений при растяжении ....... 100 Действительные напряжения при растяжении ......... — Влияние шейки на напряженное состояние образца при растя- жении ............................ 101 Исследование напряженного состояния в шейке ........ 102 Действительное сопротивление пластической деформации. 50 . . 104 Соотношение условных а и действительных 5 напряжений при растяжении ............. . ............ 106 .Модуль пластичности при растяжении ............. 107 Природа пластического упрочнения .............. 108 Действительное сопротивление разрыву SK ......... • 1П Свойства кривых действительных напряжений при растяжении 112 Построение приближенных кривых напряжений при растяжении 113 Определение атах при растяжении ............... 115 Кривые истинных напряжений и деформаций при растяжении . 116 9. Испытательные машины для статического растяжения Общее устройство машин для статического растяжения . Механизмы, воспроизводящие растяжение образца Силоизмерение с помощью тяжелого маятника Применение упругожидкостных манометров Рычажные машины; пресс Гагарина ..... ..,..... Глава III. Применение статических испытаний, отличных от растяжения ........................... 128 10. Испытание на сжатие...................... — Постановка испытания на одноосное сжатие.......... __ Приемы устранения влияния торцевого трения при сжатии . . 132 Логарифмические политропы сжатия.............. 134 Машины для испытания на сжатие . -............ 137 11. Испытание на сдвиг....................... 137 Постановка испытания на кручение .............. — Зеркальная установка для измерения малых деформаций при кручении .................... ....... 140 Определение ip и G при кручении.............. 142 Радиотехнический метод определения ? и G ......... 144 Пределы упругости и текучести и действительные напряжения при кручении......................... 145 i Допуск остаточной деформации для определении ъе и ts . . . . 147 Определение TO 3 и кривые действительных напряжений при кручении........................... 149 Положшельные свойства испытания на кручение....... 151 Машины для испытаний на статическое кручение....... 153 Испытание на двойной срез.................. 155 12. Испытания и пробы на изгиб................• . 156 Постановка испытания на статический изгиб.......... — Испытание на изгиб хрупких металлов ............ 158 Испытание на изгиб пластичных металлов........... 159 Величина условных пределов текучести при изгибе и одноосном растяжении........................ 160 Действительная величина остаточной деформации для определения с............................ 164 •>и Приближенное определение деформаций, моментов и предельных напряжений при пластическом изгибе. .Г......... 166 Влияние ширины сечения при изгибе............. 168 Машины для испытаний на изгиб............... 169 Технологические пробы на изгиб............... 170 Проба проволоки на перегибание............... 172 Проба па продавливание тонколистового металла ....... 173 Проба круглых пластин на прочность при прогибе....... 174 13. Применение надрезов и других концентраторов напряжений при статических испытаниях ... .................. 176 О^ Оц Коэффициент мягкости а и отношения -р— и тг-...... — о f о у Роль надрезов и их форма.................. — Влияние надрезов при упругом состоянии металла....... 177 Влияние надрезов при пластической деформации металла ... 181 Влияние формы надреза при осевом растяжении........ 183 Применение надрезов и перекоса образца при испытании на растяжение . . , . ..................... 185 Чувствительность к надрезам при растяжении „комбинированного" образца......................... 188 Чувствительность к надрезам при изгибе........... 190 14. Обобщение результатов статических испытаний ......... 192 Двойственная природа разрушения металлов.......... — Объединенная теория прочности Фридмана .......... 193 Недостатки объединенной теории прочности.......... 195 Значение объединенной теории прочности.......... . . 197 Глава IV. Испытания при различных скоростях деформирования и при различных температурах..............199 15. Сопротивление металлов пластическому деформированию при его различной скорости..................... — Интервалы температур и скоростей деформации металлов ... — Влияние скорости деформирования на .прочность металла в пластическом состоянии...................'. . 199 Теория влияния скорости деформации на сопротивление пластическому деформированию...................202 Экспериментальное изучение влияния скорости пластического деформирования металлов...................205 16, Хрупкость в связи со скоростью деформирования и понижением температуры........................208 „Хрупкая" и „вязкая" прочность............... -— Теория хладноломкости Иоффе................ Применимость теории хладноломкости к техническим металлам 210 Влияние пластической деформации на вязкость и ST металла . 211 Зависимость ST от абсолютных размеров образца и напряженного состояния....................... . 214 Измененная схема хладноломкости металлов.......... 216 Влияние скорости деформаций на критический интервал хрупкости ............................. 217 Закономерность, связывающая скорость деформации и критическую температуру хрупкости ................. 218 , . Зависимость скорости деформации и предела текучести .... 221 Общие выводы о факторах, снижающих вязкость металлов . . 223 '17.'Динамические испытания и их применение...........224 Постановка ударной пробы надрезанных образцов....... — Использование маятниковых копров.............. 228 Ротационный копер для испытаний при высоких скоростях деформации ......................-..... 230 Деформационные характеристики динамической вязкости . . . 232 Стандартная ударная проба при комнатной температуре .... 234 Нарушение закона подобия при ударной пробе........ 238 Серийные испытания для определения температурных интервалов хрупкости........................ 239 Испытания при низких температурах и дальнейшее развитие ударной пробы........................ 241 Примеры серийных испытаний на вязкость............ 243 „Температурный запас вязкости"............... 245 1 ' Динамические испытания на кручение............. 248 18. Испытания при высоких температурах..............252 Кратковременные испытания металлов в нагретом^состоянии . . — Результаты кратковременных „горячих" испытаний ...... 2S5 Испытания при постоянных нагрузке и температуре...... 258 Ползучесть и релаксация ................... 261 Обоснования методики испытания на ползучесть ....... 263 Сокращенные и длительные испытания на ползучесть..... 266 Испытания на длительную прочность; ГОСТ 3248—46..... 2Ь9 Установки для испытаний на ползучесть и длительную прочность при растяжении..................... ^Li Установка для испытаний на ползучесть при изгибе...... ^'s Глава V. Механические испытания металлов в малых объемах . . 278 19. Твердость металлов....................... __ Испытания на твердость.................... — Виды испытаний на твердость и их особенности........ 279 20. Макротвердость металлов при вдавливании шарика....... 281 Макротвердость, шариковая проба.............. — Условия сравнимости определений НВ при различном диаметре шариков...........-............... 284 Закономерность вдавливания шапика и его константы: й0 и л . 285 Динамическая твердость при вдавливании шарика....... 290 21. Макротвердость при вдавливании конуса или пирамиды и проба царапанием........................... 293 Проба на твердость стальным конусом, по Кубасову...... — Динамическая твердость, по Кубасову............. 296 Методы определения твердости по двойному отпечатку конусом или шариком....................... 297 Проба на твердость алмазным конусом............ 2У9 , • Проба на твердисть алмазной пи; амидой........... ЗиЗ Проба на твердость царапанием; метод „двух конусов" .... 306 22. Приборы и производственное применение испытаний на макротвердость ............................ 309 Типовые прибооы для определения макротвердости...... — Связь значений Нв и cfi................... 314 Испытание чугуна на двустороннее вдавливание клиньев . . . 315 23. Микротвердость и мнкромеханические испытания металлов .... 316 Микротвердость и ее определение............... — Применение метода микротвердости; теория „ослабленного слоя" 318 Мнкромеханические испытания и их постановка........ 320 Глава VI. Испытания на выносливость при переменных нагрузках 324 24. Основные понятия и постановка испытания на выносливость ... — Усталость, как процесс избирательного разрушения...... Циклы нагружешш и предел выносливости.......... 332 Кривые выносливости и их построение............ 334 Постановка испытаний на выносливость............ 336 25. Машины и образцы для испытаний на выносливость....... 339 Общая классификация машин для испытаний на выносливость — Машины для испытаний на выносливость при повторно-переменном изгибе вращающегося консольного образца...... 340 Машины для знакопеременного изгиба образца без вращения . 343 Машины для знакопеременного кругового изгиба вращающегося образца............................ 334 Машины для испытаний на выносливость при повторном растяжении— сжатии........................ 347 Машины для испытаний на повторно-переменное кручение . . 349 26. Упругий гистерезис при определении предела выносливости . . . 351 Явление упругого и пластического гистерезиса ........ — Циклическая вязкость и рассеяние энергии при переменной нагрузке ............................ 353 Явления, связанные с гистерезисом.............. 354 : Связь предела выносливости с характеристиками статической , . прочности........................... 356 27. Особенности предела выносливости, как характеристики прочности . . '...........................357 Диаграммы выносливости................... — Эмпирические формулы и диаграммы зависимости <зг от зт . . 359 Влияние перенапряжений и тренировки на выносливость .... 361 . Влияние на выносливость промежуточных отпусков, пауз и недогружений при тренировке..................365 Влияние термической и механической обработок на выносливость .............................366 Влияние упрочнения поверхности на выносливость ..... . — Влияние чистоты отделки и коррозии поверхности на выносливость .............................368 Влияние „надрезов" и чувствительности к надрезам при усталости ............................. Влияние „масштабного фактора" на выносливость.......374 Литература 370 374 377 Цена: 150руб.*
Назад	Заказ	На главную страницу