Прочность – свойство материалов в определенных условиях и пределах, не разрушаясь, воспринимать те или иные воздействия.
- называются механическими характеристиками прочности материала.
Диаграмма растяжения для малоуглеродистой стали (Ст. 3)
Механические свойства стали (в т. ч. и прочность) обычно определяют по условной диаграмме растяжения. На прямолинейном наклонном участке ОА соблюдается закон Гука, до предела пропорциональности 
, то есть до точки А.
- предел пропорциональности материала, то есть, то наибольшее напряжение, до которого соблюдается закон Гука (прямая пропорциональность между напряжением и деформацией, т.е. между). Следовательно, модуль продольной упругости, можно определить по диаграмме как.
- предел упругости материала, то есть то наибольшее напряжение, до которого остаточные деформации отсутствуют после разгрузки.
– определить трудно, по ГОСТу принимается условный предел упругости, то наибольшее напряжение, при котором остаточные деформации не превышают 0,05%. За пределом упругости полная деформация состоит из двух частей 
.
Горизонтальный участок диаграммы называется площадкой текучести.
– предел текучести σТ (физический) – наименьшее условное напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки: σT=PC/F0 кгс/мм2; его определяют для низкоуглеродистой отожженной стали;
– предел текучести σ0,2 (условный) – напряжение, при котором остаточная деформация составляет 0,2% первоначальной расчетной длины; его определяют для большинства марок конструкционной среднеуглеродистой и легированной стали, у которых на диаграмме растяжения отсутствует «площадка текучести». Для определения условного предела текучести от начала координат диаграммы растяжения по оси абсцисс откладывают в соответствующем масштабе отрезок, составляющий 0,2% первоначальной длины; через полученную точку проводят прямую, параллельную начальному линейному участку (ОА) диаграммы (до пересечения с диаграммой). Ордината точки пересечения и соответствует условному пределу текучести σ0,2. Предел текучести σ0,2 можно определить по формуле σ0,2 = P0,2/F0 кгс/мм2;
Участок CD называется – участком упрочнения.
– временное сопротивление разрыву (или предел прочности при растяжении) σпч(в) – условное напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке PD, предшествующей разрушению образца: σB = PD/F0 кгс/мм2;
- Напряжение при разрыве (σразр)–это напряжение,соответствующее моменту разрушения образца.
Пластичность – свойство твердых тел необратимо деформироваться под действием механических нагрузок. Отсутствие или небольшое значение пластичности называется хрупкостью.
Относительное остаточное удлинение δ представляет собой отношение приращения длины образца после его разрыва к первоначальной расчетной длине l0 и выражается в процентах:
,
где lк – длина образца после разрыва
Под относительным остаточным сужением понимают отношение уменьшения поперечного сечения разорванного образца к первоначальной площади поперечного сечения, выраженное в процентах:
,
где Fк – площадь поперечного сечения в месте разрыва.
F0 – площадь поперечно сечения образца до испытания.
А - первоначальная площадь сечения рабочей части образца
L0- первоначальная длина рабочей части образца.
Разрушение металлов
Под разрушением понимают процесс зарождения и развития в металле трещин, приводящий к разделению его на части. Разрушение происходит в результате или развития нескольких трещин, или слияния рядом расположенных трещин в одну магистральную трещину, по которой происходит полное разрушение.
Разрушение включает три стадии:
· зарождение трещины;
· ее распространение через сечение;
· окончательное разрушение.
Различают хрупкое разрушение – отрыв одних слоев атомов от других под действием нормальных растягивающих напряжений. Отрыв не сопровождается предварительной деформацией. Механизм зарождения трещины одинаков — благодаря скоплению движущихся дислокаций перед препятствием (границы субзерен, фазовые границы), что приводит к концентрации напряжений, достаточной для образования трещины. Когда напряжения достигают определенного значения, размер трещины становится критическим и дальнейший рост осуществляется произвольно.
Для хрупкого разрушения характерна острая, часто ветвящаяся трещина. Величина зоны пластической деформации в устье трещины мала. Скорость распространения хрупкой трещины велика — близка к скорости звука (внезапное, катастрофическое разрушение). Энергоемкость хрупкого разрушения мала, а работа распространения трещины близка к нулю.
Различают транскристаллитное разрушение – трещина распространяется по телу зерна, интеркристаллитное – по границам зерен (всегда хрупкое).
Результатом хрупкого разрушения является блестящий светлый кристаллический излом с ручьистым строением. Хрупкая трещина распространяется по нескольким параллельным плоскостям. Плоскость излома перпендикулярна нормальным напряжениям.
Вязкое разрушение – путем среза под действием касательных напряжений. Ему всегда предшествует значительная пластическая деформация.
Трещина тупая раскрывающаяся. Величина пластической зоны впереди трещины велика. Малая скорость распространения трещины. Энергоемкость значительная, энергия расходуется на образование поверхностей раздела и на пластическую деформацию. Большая работа затрачивается на распространение трещины. Поверхность излома негладкая, рассеивает световые лучи, матовая (волокнистый) излом. Плоскость излома располагается под углом.
По излому можно определить характер разрушения.