Laboratorium wytrzymałości materiałów
Wydział Budowy Maszyn	Kierunek i rok: Mechanika rok III			Grupa M-3
Wykonawca: _______________________ _______________________		Ćwiczenie nr 12 Temat: Defektoskopia ultradźwiękowa. Ocena skłonności stali do kruchego pękania za pomocą próby udarności.
Data wykonania ćwiczenia:	Data oddania sprawozdania:		Ocena:

I. Defektoskopia ultradźwiękowa.

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wykrycie nieciągłości w stalowym słupie za pomocą defektoskopii

ultradźwiękowej z wykorzystaniem metody echa.

2. Informacje o aparaturze.

Defektoskop ultradźwiękowy typ 520M jest aparatem uniwersalnym o bardzo szerokim

zakresie zastosowań w dziedzinie badań nieniszczących za pomocą metod

ultradźwiękowych ręcznych i półautomatycznych. Stosunkowo niski ciężar, małe

gabaryty, zasilanie bateryjne oraz parametry techniczne nie ustępujące parametrom

większości aparatów o przeznaczeniu laboratoryjnym umożliwiają stosowanie

defektoskopu typ 520M do badań laboratoryjnych przemysłowych i polowych.

Aparat może być stosowany do :

- wykrywania wad w materiałach , półfabrykatach i w gotowych częściach maszyn

podczas procesu produkcyjnego,

- wykrywania rozwijających się pęknięć i innych wad zmęczeniowych w częściach

maszyn i konstrukcjach podczas ich eksploatacji ,

- kontroli spoin ,

- pomiaru grubości ścian jednostronnie dostępnych ,

- wykrywania rozwarstwień i pęknięć w blachach i innych wyrobach walcowanych ,

- wykrywanie wad i nieciągłości w odlewach żeliwnych , staliwnych , aluminium ,

mosiężnych oraz w tworzywach sztucznych ,

- oceny jakości metali (struktury odlewów , odkuwek , gotowych części maszyn po

obróbce cieplnej) ,

- kontroli połączeń lutowanych i klejonych .

Dane techniczne:

1. Zespół nadawczo-odbiorczy

a) zakres częstotliwości 0,5 - 15 Mhz

b) regulacja mocy nadajnika dwustopniowa

c) wyjście na głowice 2 głowice współosiowe BNC przełączenie systemu pracy z

jedną głowicą na system pracy z 2 oddzielnymi głowicami.

3. Przebieg ćwiczenia

Po przeskalowaniu urządzenia , pokryliśmy badany materiał cienką warstwą oleju ,

następnie obserwując echa na ekranie oscyloskopu zlokalizowaliśmy nieciągłości w

materiałe . Współrzędne nieciągłości wynoszą :

początek 110 [mm] 205 [mm] koniec

badanego badanego

materiału materiału

110

[mm]

205

[mm]

Wnioski:

Jak widać na załączonym wykresie i rysunku nieciągłości w badanym materiale występują w środkowej części próbki materiału. Nieciągłość w odległości 205mm od powierzchni przyłożenia głowicy przebiega w znacznym obszarze przekroju badanego materiału. Druga zauważona nieciągłość , o mniejszym obszarze przebiega w przekroju odległym od czoła próbki o 110 mm.

II. Ocena skłonności stali do kruchego pękania za pomocą próby udarności

.

1. Charakterystyka młota wachadłowego .

Młot spadowy

Prędkość uderzania bijaka w próbkę : ; g = 9,807

R = 825 mm , m = 18,750 kg , ,

2.Rysunek próbki.

8 10

55 10

3. Warunki próby.

Prędkość maksymalna bijaka podczas uderzania w próbkę.

Praca złamania próbki.

m - masa wahadła młota sprowadzona do środka uderzenia,

R - odległość od osi wahadła do środka próbki,

g - przyspieszenie ziemskie,

- położenie wahadła przed próbą,

- położenie wahadła po próbie.

Wzór określający udarność.

- praca zużyta na złamanie próbki,

- przekrój próbki pod karbem

4. Tabela wyników.

Lp.	Temp.	a [mm]	b [mm]	h [mm]	So=bh	R [m]	m [kg]			Lu J	KCU/300/2
1	23	10	10	8	0,8	0,825	18,75	160	97	124,1	155,1
2	-18	10	10	8	0,8	0,825	18,75	160	122	62,18	77,72

5. Rysunek złamanej próbki.

Po wykonaniu ćwiczenia można zaobserwować , że próbki uległy deformacji , a także

nastąpiły zmiany wymiarów przekroju poprzecznego . Oznacza to , że próbki były

wykonane z materiału plastycznego. Powierzchnie przełomów próbek są

drobnoziarniste i matowe.

6.Wnioski

Na podstawie przeprowadzonego ćwiczenia widać , że obniżenie temperatury wywołuje

kruchośc stali . Wartość pracy potrzebnej do złamania próbki przy temperaturze

jest w przybliżeniu dwukrotnie mniejsza . Próbka złamana przy temperaturze pokojowej

posiada wyższą udarność niż próbka złamana przy temperaturze poniżej zera.

Oznacza to, że wpływ temperatury na skłonność stali do kruchego pękania jest duży.

Poza temperaturą ma tutaj także znaczny wpływ rodzaj stali tj. zawartość węgla w

materiale. Im wyższa jest zawartość węgla , tym kruchość stali wzrasta szybciej ze

spadkiem temperatury.

---