Способы определения свойств металлов

⇐ Назад

Металлы и сплавы подвергаются статистическим испытаниям на растяжение, при помощи которых можно судить о прочности, упругости и пластичности.

Прочность – это способность материала сопротивляться действию внешних сил без разрушения. Упругость – это способность материала восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешних сил, вызвавших деформацию. Пластичность – это способность материала изменять свою форму и размеры под действием внешних сил, не разрушаясь, и сохранять полученные деформации после прекращения действия внешних сил.

Статистическим испытаниям на растяжение подвергаются образцы стандартной формы и размеров на специальных разрывных машинах. Растягивающие усилия разрывной машины вызывают удлинение образца вплоть до его разрушения.

Не производя статистических испытаний на растяжение, о прочностных свойствах можно судить по величине твердости металлов. Твердость – это способность материала оказывать сопротивление проникновению в него другого, более твердого тела. Твердость тесно связана с обрабатываемостью и износостойкостью металлов. Наибольшее распространение получили следующие методы определения твердости металлов:

1) вдавливанием стального шарика (метод Бринелля);

2) по глубине вдавливания алмазного конуса или стального шарика малого диаметра (метод Роквелла);

3) вдавливанием алмазной пирамиды (метод Виккерса).

Кроме испытаний, направленных на выявление механических свойств, проводятся исследования электро- и теплопроводности образцов металлов и сплавов.

Приведен листинг программы в MatLab, которая демонстрирует изменение распространения температуры металлического тела в зависимости от коэффициента теплопроводности. Результат выполнения программы – изменение температуры на графике в динамике (рис. 10).

g='squareg'; % Единица площади

b='squareb1'; % Нулевое значение на границе

c = input('Koiffisient teploprovodnosti ');

a=0;

f=1;

d=1;

Построение графика:

[p,e,t]=initmesh(g);

Начальные условия:

u0=zeros(size(p,2),1);

ix=find(sqrt(p(1,:).^2+p(2,:).^2)<0.4);

u0(ix)=ones(size(ix));

Число колебаний графика:

nframes=20;

tlist=linspace(0,0.1,nframes);

Решение уравнения теплопроводности:

u1=parabolic(u0,tlist,b,p,e,t,c,a,f,d);

Вывод графика:

x=linspace(-1,1,31);y=x;

[unused,tn,a2,a3]=tri2grid(p,t,u0,x,y);

Анимация:

newplot;

Mv = moviein(nframes);

umax=max(max(u1));

umin=min(min(u1));

for j=1:nframes,...

u=tri2grid(p,t,u1(:,j),tn,a2,a3);i=find(isnan(u));u(i)=zeros(size(i));...

surf(x,y,u);caxis([umin umax]);colormap(cool),...

axis([-1 1 -1 1 0 1]);...

Mv(:,j) = getframe;...

u=tri2grid(p,t,u1(:,j),tn,a2,a3);i=find(isnan(u));u(i)=zeros(size(i));...

surf(x,y,u);caxis([umin umax]);colormap(cool),...

axis([-1 1 -1 1 0 1]);...

Mv(:,j) = getframe;...

end

Движение графика:

movie(Mv,10)

БЕТОН

Бетон является главным строительным материалом, который применяют во всех областях строительства, не исключая строительство гидротехнических сооружений.

Бетон на основе неорганических вяжущих веществ представляет собой композиционный материал, получаемый в результате твердения рационально подобранной бетонной смеси из вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок.

Состав бетонной смеси должен обеспечить бетону к определенному сроку заданные свойства (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость). В марках бетона свойства принято обозначать соответственно буквами – М, F, W.

По виду вяжущего вещества выделяют бетоны:

– цементные (наиболее распространенные);

– силикатные (известково-кремнеземистые);

– гипсовые, смешанные (цементно-известковые, известково-шлаковые и т. п.);

– специальные – применяемые при наличии особых требований (жаростойкости, химической стойкости и др.).

В виде заполнителей применяют местные каменные материалы: песок, гравий, щебень, а также побочные продукты промышленности (например, дробленные и гранулированные металлургические шлаки).

В правильно подобранной бетонной смеси расход цемента составляет 8–15%, а заполнителей – 80–85% (по массе).

Классификация в зависимости от плотности бетоны представлена в табл. 4.

Таблица 4.

Классификация бетона в зависимости от плотности

Плотность, кг/м³	Заполнители	Применение
Особо тяжелые
Более 2500	Особо тяжелые заполнители (магнетит, барит, чугунный скрап и др.)	Применяют для специальных защитных конструкций
Тяжелые
2200–2500	Песок, гравий или щебень из тяжелых горных пород	Применяют во всех несущих конструкциях
Облегченные
1800–2200	Песок, гравий	Применяют преимущественно в несущих конструкциях
Легкие
	Легкие бетоны
Пористые природные и искусственные заполнители	Используют для объемного и многоэтажного строительства
	Ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон)
500–1800	Из смеси вяжущего и тонкодисперсного кремнеземистого компонента, порообразователя, воды	Используют в качестве конструктивно-теплоизоляционного материала
	Крупнопористые (беспесчаные) бетоны
Плотный или пористый крупный заполнитель без мелкого заполнителя	Используют как стеновой материал в зданиях высотой до четырех этажей
Особо легкие
Менее 500	Ячеистые и на пористых заполнителях	Используемые в качестве теплоизоляции

⇐ Назад

Далее ⇒