Roman Chojnacki III MDL L-41

LABORATORIUM OBROBKI PLASTYCZNEJ

LABORATORIUM

Temat: Wyznaczanie krzywej umocnienia metoda Hayera.

Rzeszów 2000

1.)Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie odkształceń podczas jednoosiowego

rozciągania próbek wykonanych z różnych materiałów oraz wyznaczenie równania opisującego umacnianie materiału.

2.)Rozciąganie próbki trójstopniowej (metoda Heyera).

Wartość stałych C i n oblicza się na podstawie wyznaczonych doświadczalnie współrzędnych dwóch punktów krzywej umocnienia , przy czym zadaniem próby rozciągania jest określenie współrzędnych tylko tych punktów.

Kształt i wymiary próbki stosowanej w metodzie Heyera przedstawiono na rys.1.

Część środkowa próbki składa się z trzech odcinków A,B,C, różnej szerokości b_o:b_oB.=1.01 b_oA ,b_oC = 1.1 b_oA .Aby umożliwiać dokładne określenie odkształceń e_B i e_c­ , nanosimy na odcinkach B i C bazy pomiarowe l_0B i l_0C . Po rozciągnięciu próbki aż do momentu wyraźnego przewężenia lub zerwania w części A odczytujemy wartość siły maksymalnej i mierzymy długość odcinków l_B i l_C . Szukane wartości odkształceń obliczamy jako:

Naprężenia uplastyczniające , odpowiadające obliczonym odkształceniom , są równe naprężeniom rozciągającym , które występują w tych częściach próbki w fazie końcowej rozciągania :

gdzie A_B i A_C oznaczają pola odpowiednich przekrojów poprzecznych próbki , które można określić z warunków stałej objętości odcinków pomiarowych :

Korzystając przyjętego równania krzywej umocnienia dla materiałów wyżarzonych , obliczamy odpowiednie wartości naprężeń :

Wykorzystując dane zależności oraz fakt , że wartość siły maksymalnej rozciągającej część B i C próbki była taka sama , obliczamy wartości stałych materiałowych n i C :

3.)Wyniki pomiarów :

	g0 [mm]	l0B [mm]	l0C [mm]	b0B [mm]	b0C [mm]	lB [mm]	lC [mm]	P [kN]
Żelazo	1	20	20	15.4	16.8	23.94	20,9	5.55
Miedź	1	20	20	15.1	16.7	24.14	22,75	3.4
Aluminium	1	20	20	15.4	16.7	24.2	22	1.2

Dla Fe

Dla Cu:

Dla Al.:

4.)Zestawienie wyników.

e	sFe [MPa]	sCu [MPa]	sAl [MPa]
0.02	302,50	108,45	32,81
0.03	322,52	128,06	39,70
0.04	337,51	144,1	45,45
0.05	349,63	157,9	50,47
0.06	359,84	170,16	54,98
0.07	368,71	181,26	59,12
0.08	376,58	191,46	62,95
0.09	383,65	200,93	66,53
0.1	390,09	209,8	69,91
0.2	435,24	278,77	96,83
0.3	464,03	329,18	117,16
0.4	485,61	370,39	134,12
0.5	503,04	405,88	148,95
0.6	517,74	437,38	162,28
0.7	530,5	465,91	174,47
0.8	541,82	492,13	185,77
0.9	552,1	516,48	196,34
1	651,264	539,28	206,31

5.)Wnioski:

Krzywa umocnienia dla miedzi wydaje się być bardziej stroma niż żelaza czy aluminium czyli dla tych samych odkształceń występowały dużo większe przyrosty naprężeń. Spowodowane to było większą plastycznością materiału , a co za tym idzie dużo szybciej się umacniał.

---