Методология применения физических и механических способов контроля на примере низкоуглеродистой стали марки 20
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?адкой текучести. Здесь происходит существенное изменение длины образца без заметного увеличения нагрузки. Наличие площадки текучести для материалов не является обязательным. Участок ВС называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца сопровождается возрастанием нагрузки, но значительно более медленно (в сотни раз), чем на упругом участке.
В конце зоны упрочнения на образце намечается место будущего разрыва и начинается образование так называемой шейки -местное сужение образца ( рис.8).
Рисунок 7 Местное сужение образца - шейка.
Деформации до этого распределяются равномерно по всему образцу. С момента начала образования шейки, деформации приобретают местный характер, концентрируясь около какого - то сечения, оказавшегося самым слабым в силу случайных факторов - здесь и образуется шейка. По мере растяжения образца уменьшение площади сечения шейки прогрессирует.
Когда относительное уменьшение площади сечения шейки сравнивается с относительным возрастанием напряжения, сила ? достигает максимума (точка С). В дальнейшем удлинение образца происходит с уменьшением силы, хотя среднее напряжение в поперечном сечении шейки и возрастает. Удлинение образца носит в этом случае местный характер и поэтому участок CD называется зоной местной текучести. Точка D соответствует разрушению образца.
Диаграмма растяжения в координатах (?-?l) будет характеризовать уже не свойства образца, а свойства материала. В случае необходимости вместо диаграммы ?-?, можно использовать диаграмму растяжения (?-?l), пересчитав предварительно масштабы.
Пределом текучести ??= Рт / fо называется то напряжение, при котором происходит рост деформаций без заметного увеличения нагрузки. В тех случаях, когда на диаграмме отсутствует площадка текучести, за предел текучести принимается условно величина напряжения, при котором остаточная деформация oct= 0,002 или 0,2 % (в некоторых случаях oct = 0,5%). Условный предел текучести обозначается ??,2; ??,5 ,в зависимости от принятой величины допуска на остаточную деформацию (в процентах).
Пределом прочности или временным сопротивлением называется отношение максимальной силы, которую выдерживает образец, к его первоначальной площади поперечного сечения(??= ?? / fo). Следует иметь в виду, что ?? это не то напряжение, при котором разрушается образец.
Среднее напряжение в момент разрыва ??, которое почему-то называют истинным, определяется отношением нагрузки в момент разрушения к площади поперечного сечения шейки в самом узком сечении ??= Рраз / Fш , причем оно существенно больше предела прочности ??.
При испытании на растяжение определяют и характеристики пластичности материала (относительное остаточное удлинение ? и относительное остаточное сужение ?).
Относительное остаточное удлинение - это относительное изменение длины рабочей зоны образца определяется по формуле:
Относительное остаточное сужение - это относительное изменение площади сечения в месте разрыва определяется по формуле:
Рисунок 8 Принципиальная схема растрового электронного микроскопа
Схема растрового электронного микроскопа приведена на рисунке. 13 Он состоит из следующих основных узлов: электронной пушки эмитирующей электроны; электроннооптической системы 4 10, формирующей электронный зонд и обеспечивающей его сканирование на поверхности образца 12; системы, формирующей изображение 11 17. РЭМ имеет вакуумную камеру, которая служит для создания необходимого разряжения (~10~3 Па) в рабочем объеме электронной пушки и электронно-оптической системы. Составными частями микроскопа являются механические узлы (шлюзы, гониометрический стол и т.д.), обеспечивающие установку и перемещение образца.
Электронная пушка состоит из катода 1, цилиндра Венельта 2 и анода 3 Обычно в качестве катода используется вольфрамовая V-образная проволока, согнутая под углом, как это показано на рисунке. При нагреве катода прямым пропусканием тока происходит термоэмиссия электронов. Электроны ускоряются напряжением, приложенным между катодом и анодом, которое можно изменять от 1 до 50 кВ. Цилиндр Венельта имеет высокий отрицательный потенциал и служит для регулировки потока электронов. Пучок электронов от пушки проходит через три электромагнитные линзы 5, 6, 9. Фокусировка потока электронов осуществляется магнитным полем, имеющим осевую симметрию. Оно создается электромагнитной линзой, которая представляет собой соленоид. Магнитное поле возникает при пропускании электрического тока через обмотку соленоида, концентрируется с помощью так называемого полюсного наконечника и воздействует на проходящий через него поток электронов. Фокусное расстояние линзы можно плавно регулировать путем изменения силы тока в обмотке соленоида. В системе имеются две диафрагмы 4, 10, ограничивающие расходимость пучка электронов.
В качестве детектора вторичных электронов используется детектор Эверхарта-Торнли. Схема детектора представлена на рис. 4. Коллектор 1 имеет положительный потенциал, приблизительно +250 В, благодаря чему траектории вторичных электронов искривляются и они попадают в коллектор. На первичные и отраженные электроны, имеющие высокие значения энергии, этот потенциал существенного влияния не оказывает.
Внутри коллектора электроны ускоряются. Для этого на сцинтиллятор 3 подается высокое напряжение порядка 12 кВ. Его влияние на электронный зонд экранируется корпусом коллектора. Вследствие