Próba statyczna rozciągania metali - ćwiczenia

Nasza ocena:

3
Pobrań: 84
Wyświetleń: 1099
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Próba statyczna rozciągania metali - ćwiczenia - strona 1 Próba statyczna rozciągania metali - ćwiczenia - strona 2 Próba statyczna rozciągania metali - ćwiczenia - strona 3

Fragment notatki:

126
Æwiczenie 14
PRÓBA STATYCZNA ROZCI¥GANIA METALI
1. CEL ÆWICZENIA
Celem æwiczenia jest zapoznanie siê z przebiegiem próby rozci¹gania i wielkoœciami wyznaczanymi podczas tej próby.
2. WIADOMOŒCI PODSTAWOWE
Próba rozci¹gania jest najczêœciej stosowan¹ technika eksperymentaln¹, maj¹c¹
na celu okreœlenie w³asnoœci mechanicznych materia³ów metalowych. Jej warunki
i przebieg okreœla norma PN-EN 10002-1+AC1. Swoj¹ powszechnoœæ zawdziêcza
prostocie oraz szerokiemu wachlarzowi informacji dotycz¹cych zachowania siê metalu poddanego jednoosiowemu rozci¹ganiu w zakresie od odkszta³ceñ sprê¿ystych
i plastycznych, a¿ do momentu rozdzielenia (naruszenia spójnoœci) próbki.
Próbê rozci¹gania przeprowadza siê na maszynach wytrzyma³oœciowych wyposa¿onych w uk³ady pomiarowe zapewniaj¹ce dok³adn¹ rejestracjê dzia³aj¹cej na próbkê
si³y F i wywo³anego przez ni¹ przyrostu odkszta³cenia ∆L wzglêdem pocz¹tkowej
d³ugoœci pomiarowej próbki Lo, co przedstawiono schematycznie na rys. 14.1. Nowe
generacje maszyn wytrzyma³oœciowych maj¹ najczêœciej elektroniczne uk³ady pomiarowe wspomagane komputerowo. Dziêki takiemu rozwi¹zaniu wykres rozci¹gania,
czyli zale¿noœæ F = f(∆L), mo¿na wydrukowaæ bezpoœrednio z modu³u pomiarowego
maszyny lub po skopiowaniu bazy danych opracowaæ go w dowolnym programie
kalkulacyjno-graficznym jak np. EXCEL. Dodatkow¹ wersjê wykresu rozci¹gania
mo¿na sporz¹dziæ w uk³adzie wspó³rzêdnych R = f(A) lub równoznacznym uk³adzie
stosowanym w wytrzyma³oœci materia³ów oznaczonym jako σ = f(ε); przy czym:
R = σ = F/So – naprê¿enie nominalne próbki
A = ε = (∆L/Lo)100% – wyd³u¿enie procentowe próbki
So – pocz¹tkowe pole powierzchni przekroju poprzecznego próbki.
∆L – ca³kowity przyrost wyd³u¿enia bazy pomiarowej Lo
W obu tych wzorach wielkoœci So i Lo s¹ wielkoœciami sta³ymi i dlatego kszta³t
wykresu rozci¹gania w uk³adzie wspó³rzêdnych R = f(A) lub σ = f(ε) jest taki sam
jak w uk³adzie F = f(∆L), a przy odpowiednim wyskalowaniu osi, wykresy te mog¹ siê
pokrywaæ.
Opracowali: Marek Radwañski, Stanis³aw M. Pytel
127
5
4
8
si³a rozci¹gania F, N
6
WZ
7
1
3
10
PC
wyd³u¿enie próbki ∆L
9
2
Rys. 14.1.
Schemat stanowiska pomiarowego wspomaganego komputerowo do próby rozci¹gania: 1 – rama maszyny wytrzyma³oœciowej, 2 – napêd, 3 – dolny uchwyt próbki, 4 – górny uchwyt próbki, 5 – czujnik
pomiaru si³y, 6 – czujnik pomiaru wyd³u¿enia próbki, 7 – próbka, 8 – wzmacniacz sygna³ów pomiarowych, 9 – komputer wyposa¿ony w kartê pozyskania danych, 10 – wykres rozci¹gania F = f(DL)
Na przebieg wykresu rozci¹gania F = f(∆L) wp³ywa przede wszystkim sk³ad chemiczny oraz mikrostruktura badanego materia³u metalowego. Na ostateczny kszta³t
wykresu ma ponadto wp³yw temperatura przeprowadzenia próby oraz geometria próbki.
Na rysunkach 14.2 do 14.4 przedstawiono przyk³ady wykresów rozci¹gania kilku
materia³ów metalowych. Wszystkie badania przeprowadzono na próbkach walcowych
o œrednicy Do = 10 mm oraz d³ugoœci pomiarowej Lo = 50 mm. Wykresy te zosta³y
wybrane z komputerowej bazy

(…)

… sklasyfikowanie charakterystycznych cech odró¿niaj¹cych poszczególne przebiegi F = f(∆L). Jak widaæ,
wykresy przedstawione na rys. 14.2 oraz rys. 14.3a diametralnie ró¿ni¹ siê od siebie.
Wykres przedstawiony na rys. 14.2 sporz¹dzony dla stali konstrukcyjnej 35 hartowanej w wodzie jest praktycznie liniowy do wartoœci obci¹¿enia próbki oko³o F = 60 kN.
Wyd³u¿enie próbki ∆L, mm
Rys. 14.2.
Wykres rozci¹gania próbki walcowej φ 10 mm,
Lo = 50 mm ze stali konstrukcyjnej niestopowej
o zawartoœci C = 0,35% po hartowaniu w wodzie
Si³a rozci¹gaj¹ca F, kN
Si³a rozci¹gaj¹ca F, kN
Po uplastycznieniu stali, co ujawni³o siê
w postaci niewielkiego odchylenia od liniowego przebiegu wykresu, wyst¹pi³o
pêkniêcie próbki. Jak to widaæ z rys. 14.2,
utrata spójnoœci w próbce nast¹pi³a przy
maksymalnej wartoœci si³y rozci¹gaj¹cej
oko…
… normalizowanym przedstawiony na rys. 14.3a.
Pocz¹tkowy, prostoliniowy przebieg wykresu (zakres sprê¿ysty) oddzielony jest
Si³a rozci¹gaj¹ca F, kN
128
Bezwzglêdne wyd³u¿enie próbki ∆L, mm
Rys. 14.3a
Wykres rozci¹gania próbki walcowej φ 10 mm,
Lo = 50 mm ze stali konstrukcyjnej niestopowej
o zawartoœci C = 0,35% w stanie normalizowanym
Wyd³u¿enie próbki ∆L, mm
Rys. 14.3b
Pocz¹tkowy fragment wykresu rozci¹gania…
… okreœlone. W przypadku badania wyrobów o sta³ym przekroju (prêty, rury, druty, itp.) próbkami mog¹ byæ ich fragmenty o odpowiedniej d³ugoœci nie obrobione mechanicznie.
W innych przypadkach próbkê wykonuje siê za pomoc¹ obróbki mechanicznej, zwa¿aj¹c, aby nie mia³a ona wp³ywu na w³asnoœci materia³u (wp³yw temperatury czy
odkszta³ceñ plastycznych). Próbki do badañ wytrzyma³oœciowych mog¹ mieæ pocz¹tkow…
… do próby rozci¹gania metali, skalarka, suwmiarka, próbki z ró¿nych metali po przeprowadzonej próbie rozci¹gania, katalog baz
danych z prób rozci¹gania oraz wykresy rozci¹gania ró¿nych metali.
4. PRZEBIEG ÆWICZENIA
W trakcie æwiczenia, maj¹c do dyspozycji PN-EN 10002-1+AC1 oraz formularz
sprawozdania, nale¿y wykonaæ czynnoœci:
1. Zmierzyæ wymiary dostarczonych próbek i zbadaæ ich zgodnoœæ z norm¹.
2. Okre…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz