Mechanické vlastnosti:
definice, měření
Test Vlastnosti
Tahová zkouška Elastické konstanty (E, n, G), mez kluzu,
mez pevnosti, prodloužení
Kompresní zkouška Elastické konstanty (E, n, G), mez kluzu
Zkouška tvrdosti Tvrdost
Únavové zkoušky Cyklická deformační křivka, mez únavy
Creep Creepová životnost, c. exponent
Charpyho test Vrubová houževnatost, teplota křehce - tvárného přechodu
....
Oblíbené jsou zkoušky, které jsou 1) jednoduše proveditelné a 2) jejich výsledky jsou jednoduše
interpretovatelné; obojí splňuje v podstatě jen tahová zkouška.

2-1
Tahová zkouška: princip
•tvar vzorku: měrná délka, přechodová část, hlava
válcový, plochý
•měřené veličiny: síla, prodloužení (čas, příčná kontrakce)

Tahová zkouška
2-15ab
Měření síly: dynamometr, velmi přesné
Měření prodloužení: ideálně na vzorku, extensometry: přesnost 10-5
      historicky: měření posuvu příčníku nebo jen F(t)

2-15cd
MTS servohydraulický stroj


Tahová zkouška: konstantní rychlost deformace
1. řízení z extensometru: Vyžaduje stroj se zpětnou vazbou, možné problémy
2. konstantní rychlost posunu příčníku: Zkouška pak není prováděna při konstantní
rychlosti deformace vzorku
2-13
V elastické oblasti: přesunutí příčníku
způsobuje prodloužení vzorku i stroje
Perfektně plastický materiál:
za konstantního napětí se deformuje
pouze vzorek
Kovy nejsou příliš citlivé na změny
rychlosti deformace (za nízkých T).
V elastické oblasti lze měřit E a n:
Eocel = 210 GPa, EAl = 70 GPa, Epolymer = 1 GPa
nocel = 0.3, npryž = 0.5, teoreticky n Î<-1;0.5>

Tahová zkouška - vyhodnocení
2-5
Smluvní hodnoty:
engineering stress (s nebo R), strain (e nebo e)
Předpoklad konstantního objemu
a homogenní deformace:
homogenní
deformace
tvorba
krčku

2-10
Tahová zkouška – tvorba krčku
ukázat video

comparison O19-O21-true
Vliv rychlosti deformace = De/Dt
Tensile test at RT at 1.10-3 s-1
 and 5.10-2 s-1.
U kovů není výrazný

Měřené veličiny
•Youngův modul
•mez kluzu
•mez pevnosti
•tažnost
•
•Poissonův poměr
•kontrakce
C:\Tomas Data\kniha Andreas\Figures PPUR\Chapitre 1\jpg\CH1-fig10.jpg

4curves
Příklady tahových diagramů


Kompresní zkouška
•Youngův modul – stejný jako při tahové zkoušce
•mez kluzu – většinou stejná
•problém - barelling
3-1

Zkoušky tvrdosti
Tvrdost: Odpor materiálu proti vnikání cizího tělesa
Srovnávací veličina, nemá fyzikální jednotku, lze kvantifikovat
C:\Tomas Data\kniha Andreas\Figures PPUR\Chapitre 1\jpg\CH1-fig18.jpg
Princip: do materiálu je vtlačován indentor (diamantový hrot nebo kulička)
měří se hloubka vpichu nebo plocha vpichu při dané síle.

HB (hardness Brinell) =

Zkouška tvrdosti podle Brinella
fig17
Zkoušky tvrdosti: Brinell, Rockwell, Vickers, ...
existují srovnávací tabulky
snaha korelovat tvrdost a mez pevnosti

Nanoindentace
Tenké vrstvy – tloušťka typicky pod 1 mikrometr
Vpich (diamantový hrot Berkovitch) do hloubky méně než 1/10 t
D:\Tomas\clanky\tituly\Habilitace\1verze\chapter 4\figsPC\modulus hardness- displace.jpg

Zkoušky hornin
•kompresní zkouška
•tvrdost
•Brazilský test
C:\Tomas Data\kniha Andreas\Figures PPUR\Chapitre 1\jpg\CH1-fig16.tif
Rm = 2F/(pDL)
KIc = 104  Fmin

Kritéria plasticity
•Jednoosá napjatost – tahová zkouška – Rp0.2 nebo s0
•
•Víceosá napjatost - ?? Více kritérií
Tresca :
Von Mises:
5-5a
Max. rozdíl 15,7 %