Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Сентября 2014 в 16:00, курсовая работа
Металлы и сплавы, используемые в качестве конструкционных материалов, должны обладать определенными механическими свойствами – прочностью, упругостью, пластичностью, твердостью.
Прочность – это способность металла сопротивляться деформации и разрушению.
Деформацией называется изменение размеров и формы тела под действием внешних сил. Деформации подразделяются на упругие и пластические. Упругие деформации исчезают, а пластические остаются после окончания действия сил. В основе пластических деформаций – необратимые перемещения атомов от исходных положений на расстояния, большие межатомных, изменение формы отдельных зерен металла, их расположения в пространстве.
Введение………………………………………………………………………………………….5
1.Анализ процесса растяжения и основных характеристик диаграмм………………..……..7
1.1 Описание процесса деформирования……………………………………………………..7
1.2 Виды диаграмм растяжения и их качественные характеристики……………………..10
1.3 Основные параметры диаграмм ………………………………………..………………..13
1.4 Вывод ………………………………………………………………………..………...…..18
2.Расчет основных характеристик металла по индикаторной диаграмме…………………..19
2.1 Определение масштаба диаграммы по горизонтали……………………………………19
2.2 Определение остаточного удлинения образца до момента образования шейки…………………………………………………………..………………………………19
2.3 Определение масштаба диаграммы по вертикали………………………...……………20
2.4 Вычисление относительной деформации для всех точек……...………………….……20
2.5 Определение относительного уменьшения длины образца…………………...…….…20
2.6 Определение относительного уменьшения длины образца...………………….………21
2.7 Определение условного напряжения……...……………………………..………………21
2.8 Определение истинного напряжения…...………………………………….……………22
2.9 Определение истинной деформации…………………………...………….…………….22
2.10 Определение коэффициента анизотропии, модуля упрочнения……………...…..….23
2.11 Определение модулей пластичности первого и второго рода…………………….….23
2.12 Вывод по главе………………………………………………………………..………….25
3. Анализ основных показателей металла по графическим зависимостям…………………26
3.1 Вывод по главе……………………………………………………………………….……33
4. Выводы по проделанной работе…………………………………………………………….34
Список используемой литературы…………………..………………………………………...35
3.5
Построим обобщенную кривую
Рисунок 10 - обобщенная кривая упрочнения T=T(Г)
На рисунке 10 изображена обобщенная кривая. Данная диаграмма является показателем зависимости коэффициента анизотропии от модуля упрочнения, характеризующего степень упрочнения. Кривая показывает, что с ростом степени упрочнения возрастает коэффициент анизотропии. Этот коэффициент характеризует неоднородность свойств металла по различным направлениям деформации. Его повышение связано с нарушением структуры в ходе перемещения дислокаций, появления в ней осколков дислокаций, столкнувшихся дислокаций и прочих микродефектов.
3.6
Построим зависимость E’=E’(εi)
Рисунок 11- Модуль пластичности первого рода
На рисунке 11 изображена диаграмма зависимости модуля пластичности первого рода от степени деформации. Данная диаграмма является показателем зависимости коэффициента анизотропии от модуля упрочнения, характеризующего степень упрочнения. Кривая показывает, что с ростом степени упрочнения возрастает коэффициент анизотропии. Этот коэффициент характеризует неоднородность свойств металла по различным направлениям деформации. Его повышение связано с нарушением структуры в ходе перемещения дислокаций, появления в ней осколков дислокаций, столкнувшихся дислокаций и прочих микродефектов.
Рисунок 12 – Модуль пластичности 2 рода
На рисунке 12 изображена диаграмма зависимости модуля пластичности второго рода от коэффициента анизотропии. Зависимость отражает снижения модуля пластичности с повышением коэффициента анизотропии. То есть снижение способности металла пластически деформироваться с повышением степени анизотропии его свойств. Получается, что неоднородность свойств по различным направлениям снижает способность металла к пластической деформации. Обусловлено это, видимо тем, что дислокации лучше перемещаются в структуре с однородными свойствами.
Вывод
В главе были построены и рассмотрены различные зависимости, отражающие изменения свойств во время упрочнения металла, а так же проверена правильность выполнения расчетов построением касательных на кривых упрочнения первого и второго рода и проверки их свойств. Было установлено, что в процессе деформирования, условные напряжения увеличиваются до нала образования шейки, после чего в связи с локальным уменьшением поперечного сечения начинают уменьшаться. Однако истинные напряжения в шейке продолжают расти. Выявлено, что с ростом деформации возрастает степень анизотропии свойств, при этом способность металла к деформации снижается. Все это обуславливается структурными изменениями металла в процессе пластического деформирования, с перемещением дислокаций, их столкновениями, созданием микродефектов, все это приводит к повышению степени анизотропии, повышении нагрузки для дальнейшего деформирования и к снижению способности деформироваться
4. ВЫВОДЫ ПО ПРОДЕЛАННОЙ РАБОТЕ
Выполняя данную курсовую работу, мы ознакомились с индикаторными диаграммами растяжения, с их основными видами, лимитами и характерными точками. В зависимости от типа диаграммы меняется набор характеристик, которые по ней можно рассчитывать, а также их физический смысл. Был проведен комплекс расчетов на основании исходной диаграммы растяжения. Основываясь на данных расчётах, мы вычислили степени деформации, напряжения, модули пластичности, коэффициент анизотропии и модуль упрочнения для исходного образца. Важнейшими характеристиками механических свойств металлов при растяжении являются предел пропорциональности, предел упругости, предел текучести, предел прочности, относительное удлинение после разрыва, относительное сужение после разрыва. Все эти характеристики дают возможность определить поведение металлов при их дальнейшей эксплуатации.
На основании расчётов и построений графических зависимостей по данному варианту индикаторной диаграммы растяжения, я предполагаю что металл из которого изготовлен образец- это сталь средней прочности.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Павлов П.А. Механические состояния и прочность материалов. Л., 1980
Методы неразрушающих испытаний. М., 1983
Жуковец И.И. Механические испытания металлов. М., 1986
Кроха В. А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации. Справочник.
Информация о работе Исследование характера упрочнения металла по индикаторной диаграмме растяжения