1. Cel ćwiczenia :

1.1 Statyczna próba rozciągania zwykła.

Próba ta pozwala na określenie własności technologicznych i wytrzymałościowych materiału. Próba ta polega na tym, że z badanego materiału wycinamy próbkę okrągłą lub płaską i poddajemy ją obciążeniu rozciągającemu stopniowo wzrastającemu, aż do momentu zerwania. Badania na rozciąganie wykonujemy na maszynie wytrzymałościowej zwanej zrywarką (o napędzie mechanicznym lub hydraulicznym). Próba objęta jest polską normą PN-71/H-04310 .

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze sposobem przeprowadzenia próby na rozciąganie oraz wyznaczenie następujących wielkości charakteryzujących materiał pod względem wytrzymałościowym i technologicznym : granicy plastyczności R_e, wytrzymałości na rozciąganieR_m, wydłużenia względnego A i przewężenia Z.

1.2 Statyczna próba ściskania zwykła.

W przeciwieństwie do materiałów plastycznych dla materiałów kruchych (żeliwo, beton) które lepiej pracują na ściskanie niż na rozciąganie, podstawową próbą jest próba ściskania, zaś próba rozciągania jest próbą dodatkową. Próba na ściskanie jest objęta polską normą PN-57/H-04320 .

Celem ćwiczenia jest zbadanie własności wytrzymałościowych na ściskanie materiałów kruchych i plastycznych, jednorodnych i niejednorodnych, oraz zapoznanie się z urządzeniami wytrzymałościowymi i przyrządami pomiarowymi stosowanymi do tego typu badań. Celem statycznej próby zwykłej jest wyznaczenie: wyraźnej granicy plastyczności R_plc (mat. plastyczne), granicy wytrzymałości na ściskanie R_c, skrócenia względnego a_c oraz wykresu ściskania .

2. Definicje wyznaczanych wielkości.

2.1. PRÓBA ROZCIĄGANIA ZWYKŁA.

Wytrzymałość na rozciąganie (R_m) - naprężenie odpowiadające największej sile rozciągającej, odniesionej do przekroju poprzecznego próbki . Wartości R_m określamy wzorem:

gdzie: F_max[N]-maksymalna siła rozciągająca w czasie próby,

S₀ [m²]-pole powierzchni przekroju poprzecznego próbki.

Granica plastyczności (R_e) - naprężenie, przy którym następuje wyraźny wzrost wydłużenia, zwany też „płynięciem” materiału spowodowany poślizgiem międzymetalicznym. Zjawisko to występuje bez wzrostu a nawet przy spadku obciążenia.Granica ta jest określona wzorem:

gdzie: F_e[N] - siła, przy której występuje „płynięcie materiału”.

Rozróżnia się tu dwa pojęcia granicy plastyczności:

R_eH - górna granica plastyczności (naprężenie od siły F_eH w momencie pojawienia się nagłego wydłużenia, od którego następuje krótkotrwały spadek obciążenia).

R_eL - dolna granica plastyczności (najmniejsze naprężenie od siły F_eL w czasie „płynięcia” materiału).

Obie granice określone są wzorami analogicznymi do granicy R_e ze zmianą siły na F_eH lub F_eL .

Względne wydłużenie A_n - wyraża się stosunkiem trwałego wydłużenia próbki po zerwaniu do długości pierwotnej próbki wyrażonej w procentach:

gdzie: L_u[mm]- długość pomiarowa po zerwaniu,

L_o[mm]- długość pierwotna próbki,

n - współczynnik wielokrotności długości pomiarowej próbki w odniesieniu do średnicy d₀.

Przewężenie plastyczne Z - jest to ubytek pola powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu zerwania w odniesieniu do pola powierzchni jej przekroju pierwotnego:

gdzie: S_u[mm²]-pole powierzchni przekroju próbki po zerwaniu.

2.2. PRÓBA ŚCISKANIA ZWYKŁA.

Wyraźna granica plastyczności na ściskanie (R_plc) - naprężenie, przy którym występuje skrócenie próbki bez przyrostu, a nawet przy spadku obciążenia. Wyznacza się tylko dla tych materiałów plastycznych, które posiadają wyraźną granicę plastyczności na ściskanie.

gdzie: F_plc[N]- siła odpowiadająca wyraźnej granicy plastyczności przy ściskaniu,

S₀ [m²] - pole powierzchni pierwotnego przekroju poprzecznego próbki.

Granica wytrzymałości na ściskanie (R_c) - jest to naprężenie, przy którym próbka ulega zniszczeniu. Granicę tę wyznacza się dla materiałów kruchych (nie wykazujących granicy plastyczności).

gdzie: F_c [N] - maksimum obciążenia, przy którym próbka uległa zniszczeniu.

Skrócenie względne (a_c) - wyrażamy wzorem:

gdzie: l₀ - pierwotna długość pomiarowa próbki,

l_i - długość pomiarowa próbki po odkształceniu,

l - skrócenie bezwzględne.

Skrócenie względne może być także wyrażone w procentach:

3. Rysunki próbek .

Próbki do próby rozciągania:

3.1. Próbka stalowa, okrągła, z główkami do mocowania w szczękach, 10-krotna.

Wyszukiwarka