Для испытания на растяжение из испытуемого материала изготовляют круглые (рис. 5, а) или плоские ‘рис. 5, б) образцы, форма и размеры которых установлены ГОСТ 1497—73. Образцы подразделяются на нормальные и пропорциональные. Цилиндрические образцы диаметром 10 мм, у которых расчетная длина о равна десятикратному диаметру, именуются длинными, а образцы, у которых /0 = 5й, — короткими. При испытаниях на растяжение образец растягивается под действием плавно возрастающей нагрузки до разрушения. Из числа испытательных (разрывных) машин с механическим приводом и рычажно-маятниковым силоиз-мерительным механизмом наиболее употребительна машина ИМ-4Р. Типичная рабочая диаграмма для пластичных материалов и сплавов, дающих площадку текучести, показана на рис. 5, в; на кривых растяжения многих сплавов площадки текучести отсутствуют. Диаграмма отражает характерные участки и точки, позволяющие определить ряд ценных качеств испытуемых металлов и сплавов. На участке 0—Р1ЛХ удлинение образца А/ увеличивается прямо пропорционально нагрузке. Нагрузку РПц. Д° которой сохраняется закон пропорциональности между нагрузкой и деформацией, называют пределом пропорциональности. Его определяют по формуле опц = Рт/Р0МПа, где Р0 — начальная площадь поперечного сечения образца. На участке от Р1Щ до Ру] диаграммы появляется остаточное удлинение образца. Для практических целей напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,005—0,05% от начальной расчетной длины образца, условились называть условным пределом упругости. В обозначении условного предела упругости указывают остаточную деформацию, например о00ъ. Выше точки Рул кривая диаграммы растяжения плавно переходит в горизонтальный участок при постоянной нагрузке Рт. Нагрузку Р1г при которой начинается течение металла или сплава, называют пределом текучести, а участок ТТ1 — площадкой текучести. Напряжение, соответствующее максимальной нагрузке Рр, которую выдерживает образец в процессе испытания до разрушения, называют пределом прочности — временным сопротивлением разрыву (в МПа): До точки В диаграммы (рис. 5, в) образец удлиняется равномерно по всей длине с одновременным уменьшением толщины. В точке В начинается образование шейки. Образец в одном месте становится все тоньше — продолжает удлиняться и, наконец, разрывается. С образованием шейки рвутся только пластичные металлы. Поэтому участок кривой ВК характеризует показатель пластичности металла. В качестве характеристики пластичности используют относительное удлинение образца. Относительным удлинением б после разрыва называют отношение приращения длины /к образца после разрыва к его первоначальной расчетной длине /0, выраженное в %. Показателем пластичности является также относительное сужение 1|’ металла, которое определяется как отношение уменьшения площади Рк поперечного сечения образца после разрыва к первоначальной площади Р0 его поперечного сечения, выраженное в %. Относительное удлинение и относительное сужение определяют так называемую статическую вязкость металлов и сплавов. Методы измерения твердости. Твердость — это свойство металла сопротивляться при вдавливании в него более твердого тела. Испытания твердости металлов получили широкое распространение в условиях производства как наиболее простой и быстрый способ определения механического свойства. Существует три (статических) метода испытания на твердость, называемых по имени их изобретателей: метод Бринелля (ГОСТ 9012—59); метод Роквелла (ГОСТ 9013—59); метод Виккерса (ГОСТ 2999—75). Измерение твердости вдавливанием стального шарика по методу Бринелля заключается в том, что с помощью твердомера ТШ в поверхность испытуемого металла вдавливается стальной закаленный шарик диаметром 2,5; 5 или 10 мм под действием статической нагрузки (рис. 6, а). Отношение нагрузки Р к площади поверхности полученного отпечатка (лунки) дает значение твердости, обозначаемое НВ.

Свойства, характеризующие способность металла или сплава сопротивляться воздействию внешних сил, называют механическими. Внешние силы (нагрузки) могут быть статическими, динамическими или циклическими (повторно-переменными). По направлению действия силы (нагрузки) возникают деформации растяжения, сжатия, изгиба, скручивания и среза. В практике, как правило, на деталь или изделие силы воздействуют не раздельно, а в комбинации друг с другом, в этом случае возникают упругая или пластическая (сложные) деформации. Механические свойства в качестве главных включают характеристики прочности, твердости, пластичности, упругости и вязкости. Кроме того производят испытания металлов на усталость (выносливость), ползучесть и др. Подробная методика проведения испытаний приведена в соответствующих ГОСТах. Статические испытания на ргстяжение. Статические испытания на растяжение производят согласно методике, изложенной в ГОСТ 1497—73. По этой методике определяют такие прочностные свойства металла, как предел пропорциональности, предел упругости, предел текучести, предел прочности, а также пластические свойства — относительное удлинение и относительное сужение. Рис. 5. Статические испытания на растяжение: а—б — стандартные образцы для испытания на растяжение; в — диаграмма растяжения образца из малоуглеродистой стали