5В071200 «Машина жасау» 5В072400 «Технологиялық машиналар және жабдықтар»

Материалдың беріктік шегін уақытша қарсыласу шегі деп те атайды.

Кернеу шамасы беріктік шегіне жеткенше үлгі өне бойына бірқалыпты созылып, ал жеткеннен кейін оның бойында (қайсыбір жерінде) қылта мойын пайда болады, яғни жіңішкереді (III.9, б-сурет). Әсер етуші сыртқы күштің шамасы төмендей бастайды. Қылта мойын пайда болған аралықта көлденең қима ауданының кішіреюіне байланысты кернеу шамасы өсіп, үлгі үзілуге тақайды.

Қарастырылған диаграмма шартты созу диаграммасы деп аталады. Өйткені, бұл диаграммадан алынған материалдың серпімділік, беріктік сипаттамалары σ_пш, σ_сш, σ_аш үлгінің сынауға дейінгі бастапқы қима ауданы Ғ₀ арқылы анықталған. Бірқатар конструкциялық материалдардың механикалық сипаттамалары кітаптың соңындағы 2-кестеде берілген.

Енді_, үлгі үзілгенде, күшті бір-екі рет жойып қайта өсіргендегі созу диаграммасының өзгеру заңдылығын қарастырайық. Әсер етуші сыртқы күш пен үлгіде пайда болған абсолют созылу деформациясының арасыңдағы тәуелділік диаграмманың серпімділік шегіне жетпейтін ОN сызығымен кескінделсін (III.7-сурет). Сыртқы күшті N нүктесіне жеткеннен кейін жойсақ, жою процесін кескіндейтін (азаюшы күш пен деформация арасындағы тәуелділік) сызық, ON сызығымен толық сәйкес келеді. Күш толық жойылғанда үлгідегі деформация да толық жойылады. Күшті, қайта әсер еткізсек, күш пен жаңа деформацияның арасындағы тәуелділік, қатаң түрде созу диаграммасының бастапқы ОN сызығының бойымен өтіп, ары жалғасады.

Ал енді, әсер етуші сыртқы күштің өсуін диаграмманың М нүктесіне жеткен соң тоқтатып, нөлге дейін азайтайық. Азаю кезіндегі күш пен деформацияның арасындағы тәуелділік ОАСВDМ қисық сызығымен кескінделмей, диаграммасының ОА пропорцио-налдық аралығына параллель, МК түзу сызығымен кескіңделеді (III.7-сурет). Диаграмманың М нүктесіне сәйкес келетін, үлгінің толық абсолют созылу деформациясы серпімді созылу мен пластикалық созылу деформацияларының қосындысына тең

Сыртқы күш толық жойылғанда деформацияның серпімді бөлігі жойылып, үлгіде тек пластикалық (қалдық) деформация қалады. Бұл үлгіге қайтадан сыртқы күш әсер етсе, күш пен деформацияның арасындағы тәуелділік К нүктесінен М нүктесіне дейін пропорционалды түрде өзгеріп, ал одан кейін созу диаграммасының МЕҒ қисық сызығының өзгеру заңдылығымен сәйкес келеді.

Сонымен, қайтадан деформацияланған үлгінің пропорционалдық шегі алдыңғы әсер еткен Р_м күшінің шамасына дейін өсіп, беріктік қасиеті артады, ал пластикалық қасиеті кемиді. Бұл құбылыс "Материалдар кедергісі" ғылымында беріктену деп аталады. Машина жасау өндірісінде материалдарды беріктендіріп пластикалық қасиетін төмендету үшін, оларды алдын ала деформациялап шынықтыру әдісі кеңінен қолданылады.

Материалдың пластикалық қасиеті оның қалдық салыстырмалы созылуымен немесе жіңішкеруімен сипатталады.

мұндағы l₀, l — үлгінің сынауға дейінгі және сынаудан кейінгі ұзындықтары.

мұндағы F₀, F — үлгінің көлденең қимасының деформацияға дейінгі және үзілгеннен кейінгі ең кіші аудандары.

Созу диаграммасындағы аққыштық аралық (СD) тек пластикалық материалдарға тән. Пластикалық материалдарға, қирау мезетіне сәйкес келетін деформациясы 15—20%-тен кем емес аз көміртекті болаттар, мыс, алюмииний сияқты металдар, олардың ерітпе түрлері жатады. Кейбір пластикалық материалдардың диаграммаларында аққыштық аралық байқалмайды.

Қирау мезетінде деформация шамасы 2—5%-тен аспайтын жоғары көміртекті болаттар, шойын, тас, бетон, шыны сияқты т. б. материалдар морт материалдар деп ажыратылады. III.10-суретте шойынның созу диаграммасы көрсетілген. Диаграммаға қарап, барлық морт материалдарға тән, кернеу мен деформацияның арасындағы тәуелділік тура пропорционал емес қисық сызықты екенін байқауға болады. Диаграммадан алынатын сипаттама біреу-ақ — ең жоғарғы нүктесіне сәйкес келетін беріктік шегі (уақытша қарсыласу шегі).

Сырттан әсер етуші күшті беріктік шегіне жеткізбей жойса, онда материалда пайда болған деформация да толығымен жойылып кетеді, яғни морт материалдар серпімді деформацияланады. Көп жағдайларда қисық сызықты созу диаграммасы түзу сызықпен алмастырылады (III.10-сурет).

Морт материалдарды қатаңдыққа немесе беріктікке есептегенде, кернеу мен деформация арасындағы байланыс Гук заңына бағынышты деп қарастырылады. Өзара бірдей, морт материалдан жасалынған үлгілердің беріктік шектері өзара бірдей болмауы мүмкін. Ал пішіндері мен өлшемдері бірдей емес үлгілердің беріктік шектерінің әр түрлі болуы күмәнсыз. Мысалы, өлшемдері үлкен үлгінің беріктік шегі өлшемдері кіші үлгінің беріктік шегінен кіші. Яғни құрылым ерекшеліктеріне байланысты, морт материалдарға масштаб факторы айтарлықтай әсерін тигізеді.