Cel ćwiczenia

Wyznaczenie na podstawie statycznej próby rozciągania wielkości wytrzymałościowych
i plastycznych materiału:
wytrzymałości na rozciąganie,
a) granicy plastyczności,
b) wydłużenia względnego,
c) przewężenia względnego,
a dodatkowo:
1) granicy proporcjonalności,
2) naprężeń zrywających.

Próbka I:

d

0

= 19,9 mm

l

0

= 201 mm

F

m

= 141,32 kN

F

z

= 91,28 kN

F

e

= 109,32 kN

F

H

= 76,83 kN

d

u

= 11,7 mm

l

u

= 255,2 mm

S

0

=∗

1
2

d

0



2

=

311 mm

2

S

u

=∗

1
2

d

u



2

=

108 mm

2

Próbka II:

d

0

= 20,5 mm

l

0

= 199,8 mm

F

m

= 211,77 kN

F

z

= 171,34 kN

F

e

= 140,73 kN

F

H

= 102,94 kN

d

u

= 14,7 mm

l

u

= 235,4 mm

S

0

=

330 mm

2

S

u

=

170 mm

2

Wytrzymało ś ci na rozcią g anie jest to naprężenie „

σ

m

”

odpowiadające największej

sile, uzyskanej w czasie próby rozciągania.



m

=

F

m

S

0

[

N

m

2

]

F

m

- największa siła uzyskana w czasie próby, odczytana na siłomierzu maszyny

wytrzymałościowej,
S

0

- pole powierzchni przekroju pierwotnego próbki.

Dla próbki I:



m

=

141320 N

0,000311 m

2

=

454000000

N

m

2

Dla próbki II:



m

=

211770 N

0,00033 m

2

=

642000000

N

m

2

Wyraźna

g ranic a pla sty czno ś ci jest to naprężenie „

σ

e

”, po osiągnięciu którego

następuje wyraźny wzrost wydłużenia rozciąganej próbki bez wzrostu lub nawet przy spadku
obciążenia.



e

=

F

e

S

0

[

N

m

2

]

Dla próbki I:



e

=

109320 N

0,000311 m

2

=

352000000

N

m

2

Dla próbki II:



e

=

140730 N

0,00033 m

2

=

426000000

N

m

2

F

e

- siła obciążająca odpowiadająca wyraźnej granicy plastyczności.

Wydłużenie wz ględne „A

p

” jest to stosunek trwałego wydłużenia bezwzględnego próbki

po zerwaniu do długości pomiarowej próbki, wyrażony w procentach:

A

p

=



l

l

0

=

l

u

−

l

0

l

0

∗

100 %

l

u

[mm] - długość pomiarowa po zerwaniu,

l

0

[mm] – pierwotna długość pomiarowa.

Dla próbki I:

A

p

=

255,2 mm−201 mm

201 mm

∗

100 %=26,97 %

Dla próbki II:

A

p

=

235,4 mm−199,8 mm

199,8 mm

∗

100 %=17,82 %

Prze wężenie wz ględne „Z ” jest to zmniejszenie pola powierzchni przekroju
poprzecznego próbki w miejscu rozerwania odniesione do pola powierzchni jej przekroju
pierwotnego, dla próbek o przekroju kołowym wzór można przedstawić w postaci:

Z =

[

1−



d

u

d

0



2

]

∗

100 %

gdzie „

d

o

” oraz „d

u

” oznaczają odpowiednio pierwotną średnicę próbki oraz średnicę

próbki w miejscu zerwania.

Dla próbki I:

Z =

[

1−



11,7 mm
19,9 mm



2

]

∗

100 %=65,43 %

Dla próbki II:

Z =

[

1−



14,7 mm
20,5 mm



2

]

∗

100 %=48,58 %

Grani ca proporcjonalno ś ci

σ

H

(granica stosowalności prawa Hooke'a ) jest to taka

graniczna wartość naprężenia, do osiągnięcia której przyrostom wydłużenia jednostkowego
odpowiadają proporcjonalne przyrosty naprężeń, czyli

∆σ

/

∆ε

= const. oznacza to

, że wykres

rozciągania jest do momentu osiągnięcia granicy proporcjonalności linią prostą.



H

=

F

H

S

0

[

N

m

2

]

Dla próbki I:



H

=

76830 N

0,000311 m

2

=

247000000

N

m

2

Dla próbki II:



H

=

102940 N

0,00033 m

2

=

312000000

N

m

2

N a prężenia zryw ają ce „

σ

z

”,

- jest to stosunek siły przy zerwaniu próbki,

do przekroju próbki po zerwaniu :



z

=

F

z

S

u

[

N

m

2

]

Dla próbki I:



z

=

91280 N

0,000108 m

2

=

845000000

N

m

2

Dla próbki I:



z

=

171340 N

0,00017 m

2

=

1007000000

N

m

2

Tabela 2:

Nr
prób
ki

Próbka

Wyniki badań

Wymiary

Własności wytrzymałościowe

Własności plastyczne

d

0

l

0

S

0

F

m



m

F

e



e

F

H



H

F

z



z

l

u

A

p

d

u

z

mm mm mm

2

N

N

m

2

N

N

m

2

N

N

m

2

N

N

m

2

mm

%

mm

%

I

19,9 201 311 1413

20

454
M

1093
20

352
M

7683
0

247
M

9128
0

845
M

255,
2

26,9
7

11,7 65,4

3

II

20,5 199,

8

330 2117

70

642
M

1407
30

426
M

1029
40

312
M

1713
40

1007
M

235,
4

17,8
2

14,7 48,5

8