83046

Próbki do badań

Przygotowanie próbek do oraz sposób prowadzenia próby opisane są szczegółowo w normie :

PN-.ENISO 68?2-l;2010- Metale. -- Próba rozciaoania - Cześć 1: Metoda badania w temperaturze pokojowej

ftóbki do rozciągania pobiera się zwykle równolegle lub prostopadle do kierunku walcowania, a następnie obrabia się je mechanicznie, zachowując co najmniej 6 klasę chropowatości powierzchni pomiarowej. Rozróżnia się następujące rodzaje próbek dla stali i przerobionych plastycznie stopów metali nieżelaznych:

•    Cylindryczne z główkami do uchwytów pierścieniowych;

•    Cylindryczne do uchwytów w szczęki;

•    Cylindryczne z główkami gwintowanymi;

•    Płaskie, częściowo obrobione mechanicznie;

•    Płaskie bez główek;

•    Nie obrobione mechanicznie ( z prętów, kształtowników o małym przekroju, odlewów, itp.);

•    Pierścieniowe ( w przypadku badania materiałów kotłowych i urządzeń ciepłowniczych);

•    Z żeliwa.

W czasie próby rejestruje się zależność przyrostu długości próbki od wielkości siły rozciągającej oraz rejestruje się granice sprężystości, przewężenie próbki i siłę zrywającą próbkę. Naprężenia w próbce oblicza się dzieląc siłę rozciągającą przez pole przekroju poprzecznego próbki (uwzględniając przewężenie lub nie uwzględniając go). Typowy wykres naprężenie-odkształcenie pokazuje rysunek 1. Początkowo wzrost naprężenia powoduje liniowy wzrost odkształcenia. W zakresie tym obowiązuje prawo Hooke'a. osiągnięciu naprężenia Re, zwanego granica sprężystości materiał przechodzi w stan plastyczności, a odkształcenie staje się nieodwracalne. Przekroczenie granicy sprężystości, zauważalne w okresie chwilowego braku przyrostu naprężenia, powoduje przejście materiału w stan plastyczny. Dalsze zwiększanie naprężenia powoduje nieliniowy wzrost odkształcenia, aż do momentu wystąpienia zauważalnego, lokalnego przewężenia zwanego szyjką. Naprężenie, w którym pojawia się szyjka, zwane jest wytrzymałością na rozciąganieRm. Dalsze rozciąganie próbki powoduje jej zerwanie przy naprężeniu rpzrywaiacymRu.

Wykres przedstawia dwie linie. FYzerywana pokazuje naprężenie rzeczywiste obliczane przy uwzględnieniu przewężenia próbki. Linia ciągła pokazuje wykres naprężenia obliczanego przy uwzględnieniu pola wyjściowego próbki. Czyni się tak, by zaobserwować wartość Rm, będącą lokalnym maksimum krzywej.

Ten ogólny przypadek znacznie różni się dla różnych materiałów. Np. materiały sprężyste, jak stale wy so ko węglowe, żeliwa, stale sprężynowe, nigdy nie przechodzą w stan plastyczny, lecz wcześniej ulegają zerwaniu. Dla wielu materiałów granica plastyczności jest trudna do określenia, gdyż nie istnieje wyraźnie przejście z zakresu sprężystego do plastycznego.

Na podstawie wyników pomiarów statyczną próbą rozciągania można określić podstawowe wielkości wytrzymałościowe materiału, jakimi są: Re, Rm, moduł Younoa i współczynnik Poissona.

Granice plastyczności R _tHl R_a

Granica plastyczności, czyli naprężenie, po osiągnięciu którego następuje wyraźny wzrost wydłużenia rozciąganej próbki bez wzrostu lub nawet przy spadku obciążenia :

Re = £lMPa] gdzie:

Fe - siła obciążająca, odpowiadająca wyraźnej granicy plastyczności [kN] So - pole przekroju po pa ocznego próbki [mm²]

Na krzywej z wyraźną granicą plastyczności wyznaczamy wyraźną granicą plastyczności