Понятие ударной вязкости материалов, определение ее уровня

Ударная вязкость материалов – это способность поглощать энергию нагрузки от удара, она является одним из важных показателей прочности. Чем выше величина ударной вязкости, тем лучше материал сопротивляется
динамической нагрузке. Обычно уровень ударной вязкости определяется с помощью ударного изгиба прямоугольного образца. Хрупкие материалы легко ломаются, пластичные — требуют для разрушения больших затрат энергии (такие материалы называются вязкими). При изготовлении деталей материалы обязательно проверяются на силу ударной нагрузки, необходимую для разрушения или излома того или иного материала, что и есть показателем ударной вязкости.

Уровень ее определяется с помощью маятникового копра, материал испытывают при ударе ножом маятника при различных температурных режимах (от -100°С до 1200°С — это температурный интервал хрупкости, чем он ниже, тем прочнее материал). В ходе проведения испытаний с помощью ударной вязкости определяется уровень надежности подопытного материала (значение обозначается с помощью совокупности определенных букв и цифр). Первые две буквы – символ вязкости (КС), третья буква — вид концентратора, первая цифра показывает наибольшую энергию дара маятника, вторая — глубину концентратора, третья – указывает ширину образца. При пониженной или повышенной температуре указывается дополнительный цифровой индекс, значение которого изменяется в зависимости от уровня температурного режима. Ударная вязкость стали также определяется структурой, в том числе и величиной зерен, чем выше ее показатель, тем лучше качество металла.

Обычно при снижении температур падает уровень вязкости, что называется хладноломкостью материала (подвержены некоторые из металлов — низколегированные стали, тантал, хром, вольфрам, молибден и пр.). Широко применяются испытания при сниженных температурах (сериальные испытания), при которых температура понижается постепенно. Охлаждающими смесями служат: сухая углекислота (до -70 0С), жидкий
воздух (-183 0С), жидкий азот (-195 0С), жидкий водород (-252 0С).

Таким образом, проведение испытаний на ударный изгиб — это один из наиболее распространенных методов контроля, эффективный даже при небольших изменениях состояния металла. Испытания являются необходимым
звеном статических испытаний образцов металлов, этот метод высокоэффективен для низко- и среднеуглеродистых сталей.