Ударна в’язкість металів
Під час випробування розтягуванням або вдавленням метали піддають дії повільно зростаючих навантажень. Цими способами можна встановити, який вплив на метал може надати ударне навантаження.
Є метали і сплави, які володіють великим подовженням при випробуванні на розрив, але під дією ударних навантажень виявляються крихкими. А так як багато деталей і інструменти працюють під дією короткочасних ударних навантажень, необхідно визначати, якою мірою окремі метали мають здатність чинити опір дії ударних навантажень. Це властивість прийнято називати ударною в'язкістю aн.
Випробування проводиться на машинах, званих маятниковими копрами. Один з таких копрів показаний на рис. 8.
Мал. 8. Маятниковий копер:
1 - маятник, 2 - станина, 3, 4 - зразок
Для випробування на ударну в'язкість виготовляють особливі зразки, що мають форму брусків з квадратним поперечним перерізом. Випробування зразків повинно проводитися в однакових умовах, щоб отримані результати можна було порівняти. Тому відповідними стандартами встановлені певні розміри зразків.
Маятниковий копер з вантажем в 10, 15 або 30 кг, укріплений на станині, піднімають на певну висоту і закріплюють засувкою. Після звільнення засувки маятник вільно падає і вдаряє по зразком з боку, протилежного надрізу. Величина ударної в'язкості різних металів і сплавів становить: у чавуну 0,5, стали 2,7, міді 5,5, нікелю 18-18,5, цинку 0,6-0,7 кгмс / см 2.
Руйнування зразків має різний характер. У тендітних металів зразки розламуються без зміни форми, у металів пластичних зразки зазнають значного вигину в місці зламу.
Щоб виміряти ударну в'язкість металу, спочатку обчислюють, яка робота Ан витрачена вантажем маятника на злам зразка. Мірою ударної в'язкості служить відношення величини зазначеної роботи Ан до площі поперечного перерізу F зразка в місці надрізу:
де G - вага маятника, кг;
h1 - висота підйому маятника, см;
h2 - висота підйому маятника після руйнування зразка, см. Отримана таким шляхом величина ударної в'язкості вимірюється в кгс • м / см 2:
Значення величини ударної в'язкості (кгс • м / см 2) деяких металів і сплавів: