Як визначається ударна в'язкість металів

Ударна в`язкість - це здатність різних матеріалів поглинати енергію ударного навантаження, що є одним з найважливіших показників міцності. Ударна в`язкість того чи іншого матеріалу найчастіше визначається шляхом ударного вигину прямокутного зразка матеріалу, при цьому оцінюється робота до розриву або руйнування певного зразка при ударному навантаженні, яка і є показником ударної в`язкості. Визначення її проводиться на спеціальному пристосуванні - маятниковому копрі. Зразок матеріалу з надрізом посередині відчувають, б`ючи по ньому ножем маятника. Випробування цього показника металу може проводитися при температурі від -100 ° С до 1200 ° С, залежно від металу і цілі випробування. Ударна в`язкість металів є показником надійності того чи іншого матеріалу, вказує на його можливості чинити опір руйнуванню, викликаному розтягуючим напруженням між атомами.

Значення ударної в`язкості сталі визначається за величиною тієї роботи, якої достатньо для руйнування зразка цієї сталі. Її позначають сукупністю букв і цифр. Перші дві букви - це символ ударної в`язкості (КС). Третя буква показує вид концентратора. Потім йдуть цифри. Перша з них показує максимальну енергію від удару маятника, друга вказує на глибину концентратора, а третя - на ширину випробуваного зразка. Якщо зразок випробовувався при зниженій або підвищеній температурі, то тоді додатково вказується цифровий індекс, що означає той рівень температури, при якому випробування проводилося.

Падіння ударної в`язкості металів при великому зниженні температури є показником їх хладноломкости. Хладноломкость - це збільшення рівня крихкості металів при зниженні температури. Такому явищу, як хладноломкость, схильні низьколегованісталі і деякі інші метали - тантал, вольфрам, хром, молібден, які складаються з об`емоцентрірованной кубічної решітки атомів металу. Ударна в`язкість металів залежить в першу чергу від температури.

Ударна в`язкість стали визначається структурою випробуваної сталі, в тому числі величиною її зерен і є хорошим показником якості металу. Тому випробування на ударну в`язкість широко поширене. Інтервал температур, в якому ударна в`язкість стали різко падає, називають областю температурної крихкості. І необхідно, щоб ця область температурної крихкості не співпадала з температурою роботи стали. Іншими словами, робоча температура виробів з металу повинна бути вище того порога, за яким починається область температурної крихкості. Це потрібно для того, щоб матеріал деталі не почав тріскатися і в кінці кінців не піддався руйнуванню. Критерій області температурної крихкості тісно пов`язаний з рівнем ударної в`язкості металів.

Оптимальною ударною в`язкістю сталі володіють термічно оброблена сталь і спокійна мартенівська сталь, показники області температурної крихкості яких дозволяють їм володіти такими характеристиками. Для кожного виду стали ГОСТ встановлює свою температуру, при якій визначається ударна в`язкість, а також температуру, яка є оптимальною для роботи з тим чи іншим видом стали. Ударна в`язкість сталі залежить не тільки від температури, але також і від різних домішок, наявності легуючих елементів і від самого складу сталі. Формування в сталевих виробах гартівних структур серйозно знижує ударну в`язкість сталі. Наприклад, якщо при зварюванні з певним порушенням технології роботи утворився мартенсит, то ударна в`язкість металу в зоні зварювання може знизитися в 13 разів.