Akademia Bydgoska

im. Kazimierza Wielkiego

Wydział Matematyki i Techniki

Kierunek: Wychowanie Techniczne

Materiałoznawstwo Metali

Temat: Próba tłoczności metodą Erichsena

Wykonali:

Grupa:

1. Cel próby

Celem próby jest określenie tłoczności blach, taśm i bednarki o grubości od 0,1 do 2 mm i stwierdzenie, czy spełniają one żądane wymagania, dotyczące ich przy­datności do tłoczenia na zimno.

2. Opis aparatury do przeprowadzania próby

Próbę tłoczności przeprowadza się na specjalnych, przeznaczonych do tego celu urządzeniach (tzw. aparaty Erichsena). Budowę aparatu Erichsena przedstawiono na rysunku 1, natomiast istotne części tego przyrządu oraz miarę tłoczności IE pokazano na rysunku 2.

Rys. 1. Aparat Erichsena do prób tłoczności: 1 - matryca, 2 - dociskacz, 3 - stempel, 4 - próba, 5 - do­ciskacz matrycy, 6 - koło, 7 - podziałka nastawna, 8 - podziałka główna, 9 - śruba

Rys. 2. Zasadnicze wymiary matrycy (1), dociskacza (2), stempla (3) i próbki (4)

Wymiary stempla, matrycy i dociskacza zależą od grubości próbki (tabela 1). Oś stempla powinna pokrywać się z osią matrycy i dociskacza. W zerowym położeniu stempla, po zaciśnięciu próbki między dociskaczem a matrycą, zakończenie stempla powinno leżeć w płaszczyźnie czołowej powierzchni dociskacza. Stempel w czasie próby nie może się obracać. Powierzchnie robocze stempla, matrycy i dociskacza muszą być szlifowane i polerowane, a ich twardość nie powinna być mniejsza niż 735 HV (około 62 HRC).

Tabela 1. Wymiary próbki, stempla, matrycy i dociskacza.

	Próbka		Stempel	Matryca	Dociskacz
Symbol rodzaju próby	Zakres grubości	Szerokość lub średnica	Średnica kulistego zakończenia	Wewnętrzna średnica	Wewnętrzna średnica
	mm
IE3	0,1÷0,75	13	3±0,02	5±0,02	3.5
IE11	0,2÷1 ^1	30	8±0,02	11±0,02	10
IE21	0,2÷2 ^1	55	15±0,02	21±0,02	18
IE	0,2÷2 ^1	90 ^2	20±0,05	27±0,05	33
^1Dopuszcza się w przypadkach uzasadnionych przeprowadzenie próby tłoczności blach, pasów i taśm z metali nieżelaznych i ich stopów o grubości poniżej 0,2 mm, lecz nie mniejszej niż 0,1 mm.
^2Dopuszcza się w przypadkach uzasadnionych badanie próbek o szerokości lub średnicy poniżej 90 mm, lecz nie mniejszej niż 55 mm.

3. Przebieg próby

Próbę tłoczności przeprowadzono na prostokątnej próbce blachy o wymiarach 199×80,5×0,6 mm postępując zgodnie z poniższą instrukcją:

1. Przygotować próbkę. Określić jej rodzaj. Wykonać pomiar grubości próbki z dokładnością do 0,01 mm (dane wpisać do tabeli wyników pomiarów).

2. Według tablicy dokonać doboru: tłocznika, matrycy, dociskacza i dane wpisać do tabeli wyników pomiaru.

3. Lekko natłuścić zakończenie tłocznika i matrycy (przed każdą próbą), stosując smar z dodatkiem grafitu.

4. Wprowadzić badaną próbkę między matrycę i tuleję dociskową tak, aby środki wtłoczonych kolejnych, w przypadku dłuższego paska, wgłębień wypadły co naj­mniej 35 mm od krawędzi i 70 mm jeden od drugiego.

5. Za pomocą pokrętła dosunąć dociskacz do matrycy, zachowując luz 0,05 mm między próbką i dociskaczem.

6. Nastawić skalę na zero.

7. Wyciągnąć przesuwaną skalę na zewnątrz do położenia zerowego.

8. Włączyć oświetlenie elektryczne.

9. Wyłączyć sprzęgło.

10. Obracać pokrętłem w prawo przytrzymując przez chwilę sprzęgło w położeniu rozłącznym równomiernie i powoli tak, aby tłocznik wtłaczał się w próbkę z jedno­stajną szybkością około 0,01
    .

11. W czasie tłoczenia obserwować uważnie obraz próbki odbity w lusterku i w mo­mencie pojawienia się pęknięcia przerwać próbę.

12. Przerwać tłoczenie w chwili zauważenia pęknięcia, którego oznaką jest szczelina przez całą grubość do tego stopnia rozwarta, że światło przenika na część jej dłu­gości.

13. Odczytać głębokość tłoczenia na skali zgrubnej oraz na skali obrotowej z dokład­nością do 0,05 mm.

14. Odczytane wyniki wpisać w tabelę wyników pomiarów.

15. Za pomocą pokrętła wykonać obrót w lewo i wycofać tłocznik do położenia zerowego, a następnie przez dalszy obrót odsunąć dociskacz od matrycy tak, aby można było wyjąć badaną próbkę.

16. Czynności te wykonać trzykrotnie i wyniki zapisać w tabeli pomiarów.

17. Wyłączyć oświetlenie elektryczne.

18. Obliczyć średnią tłoczność trzech pomiarów IE_śr, wpisać do tabeli pomiarów i porównać z krzywą charakterystyczną na wykresie dla danego materiału.

4. Wyniki

Wymiary prostokątnej próbki, stempla i matrycy zestawiono w tabeli 2. Wyniki trzech pomiarów oraz ich średnia wartość uzyskana w wyniku przeprowadzenia próby tłoczności metodą Erichsena zestawiono w tabeli 3.

Tabela 2. Wymiary próbki, stempla i matrycy

Element pomiaru	Wartość pomiaru [mm]
długość próbki:	199
szerokość próbki:	80,5
grubość próbki: I pomiar: II pomiar: II pomiar: średnia pomiarów:	0,7 0,5 0,6 0,6
stempel	15
matryca	21

Tabela 3. Wyniki otrzymane w wyniku przeprowadzenia próby tłoczności

Nr próby	Głębokość wtłoczenia [mm]
I	9,5
II	9,9
II	10
Średnia:	9,8

5. Wnioski

W wyniku przeprowadzenia próby tłoczności otrzymano następujące parametry charakteryzujące badany materiał:

1. Miara tłoczność IE₂₁=9,8 mm.

2. Materiał drobnoziarnisty (wg. skali ASTM wielkość ziarna 2690 - 5380 μ²).

3. Materiał o strukturze jednorodnej.

4. Klasa tłoczności-zmierzonym wielkościom podczas próby odpowiada wykres SSB.

2

---