Предел упругости

Пользуясь записанной на машине диаграммой растяжения, можно определить важные характеристики механических свойств металлов. Начальная часть диаграммы растяжения представляет собой прямую линию. Этот участок диаграммы соответствует упругому удлинению образца. Это значит, что если бы мы растянули образец силой Ре или меньшей, а затем сняли ее, то никакого остаточного удлинения образец не получил бы. Следовательно, Ре - это максимальная нагрузка, которую выдерживает образец, не теряя своих упругих свойств. Если величину нагрузки Ре разделить на площадь поперечного сечения образца, то получим предел упругости. Таким образом, пределом упругости называют максимальное напряжение, до которого металл сохраняет свои упругие свойства.

Предел упругости обозначают ое и выражают в килограммах на квадратный миллиметр (кг/мм). Выше точки Ре величина удлинения начинает расти быстрее величины усилия, поэтому кривая диаграммы начинает изгибаться, склоняясь к горизонтальной линии. У некоторых материалов этот участок диаграммы имеет явно выраженную горизонтальную линию и называется площадкой текучести. При достижении нагрузки Ps образец начинает получать уже заметное остаточное удлинение, или, как говорят, металл «течет». У малоуглеродистых сталей наблюдается удлинение даже и без увеличения нагрузки. В этом случае на диаграмме образуется площадка текучести. Если величину нагрузки Ps разделим на площадь поперечного сечения образца, то получим предел текучести. Следовательно, пределом текучести называется напряжение, при котором в металле начинает развиваться заметная пластическая деформация. Предел текучести обозначают as и выражают в кг/мм2.

Если на диаграмме растяжения нет явно выраженной площадки текучести, то пределом текучести условно считают то напряжение, при котором остаточное удлинение образца составляет 0,2% от его первоначальной длины. В этом случае предел текучести обозначают ао2. Предел текучести также является численной характеристикой упругости металла, но менее точной, чем предел упругости. Несмотря на это, при расчете деталей машин на прочность конструктор чаще всего исходит из значения предела текучести. Это объясняется тем, что предел текучести определяется значительно проще, чем предел упругости, а численно они близки между собой.