Kraków, 08.02.2014
AKADEMIA GÓRNICZO – HUTNICZA
im. Stanisława Staszica w Krakowie
Ćwiczenie 1:
„Próba statyczna rozciągania metali”
Imię Nazwisko
Wydział
Rok
Grupa
Zespół
Aleksander Mazurek
Sebastian Mastalski
GiG
2
Ćw 4/2
6
Data
Ocena
Podpis
1. Cel ćwiczenia:
Próbę statyczną rozciągania wykonujemy w celu określenia własności wytrzymałościowych i
plastycznych badanego materiału:
1. Granicy proporcjonalności
R
h
2. Umownej granicy sprężystości
R
0,05
3. Wyraźnej granicy plastyczności
R
e
4. Umownej granicy plastyczności
R
0,2
5. Wytrzymałości na rozciąganie
R
m
6. Naprężenia rozrywającego
R
u
7. Modułu sprężystości podłużnej
E
8. Wydłużenia względne
A
9. Przewężenia
Z
2. Wzory obliczeniowe:
Granica proporcjonalności.
P
H
- siła odpowiadająca końcowi prostoliniowego odcinka wykresu rozciągania.
S
0
– przekrój początkowy próbki.
Umowna granica sprężystości.
P
0,05
- naprężenie rozciągające które wywołuje w próbce wydłużenie trwałe równe
0,05% pierwotnej długości pomiarowej próbki.
Górna i dolna granica plastyczności.
P
eH
– siła rozciągająca.
P
eL
- siła rozciągająca
Umowna granica plastyczności.
P
0,2
– naprężenie rozciągające które wywołuje w próbce wydłużenie trwałe równe
0,2% pierwotnej długości pomiarowej próbki.
Wytrzymałość na rozciąganie.
P
m
- maksymalna wartość siły obciążającej.
Naprężenia rozrywające.
P
u
- naprężenia rzeczywiste.
S
u
- aktualny przekrój próbki.
Wydłużenie względne.
l
u
- długość pomiarowa po zerwaniu.
l
0
- początkowa długość pomiarowa.
Przewężenie względne.
d
0
- średnica początkowa próbki.
d
u
- średnica próbki po próbie w miejscu zerwania.
Przyrosty wskazań czujników.
Wydłużenie.
Przekrój badanej próbki.
3. Wyniki pomiarów i obliczenia:
Lp.
Siła P [N]
Wskazania czujników
[10
-2
mm]
Przyrosty
[10
-2
mm]
Wydłużenie
Δl [10
-2
mm]
Moduł
sprężystości
podłużnej
[MPa]
l
1
lewy
l
2
prawy
Δl
1
Δl
2
1
2000
0,2
1,5
0,2
1,5
0,85
3218,5472
2
4000
1
2,5
0,8
1
1,75
3126,5887
3
6000
1,8
3,5
0,8
1
2,65
3097,0926
4
8000
2,5
4,5
0,7
1
3,5
3126,5887
5
10000
4
6
1,5
1,5
5
2735,7651
6
12000
5
7
1
1
6
2735,7651
7
14000
6,5
8,5
1,5
1,5
7,5
2553,3808
8
16000
8
10
1,5
1,5
9
2735,7651
9
18000
9
11
1
1
10
2462,1886
10
20000
10
13
1
2
11,5
2378,9262
11
22000
12
14
2
1
13
2314,8782
12
24000
13
15,5
1
1,5
14,25
2303,8022
13
26000
14
17
1
1,5
15,5
2294,5127
14
28000
16
18
2
1
17
2252,983
Średnia
2666,913
Wartości zmierzone:
d
0
[mm]
l
0
[mm]
l
u
[mm]
d
u
[mm]
P
u
[N]
P
m
[N]
R
eH
[N]
R
eL
[N]
10,7
100
123
6,3
28000
37000
29000
32000
Wartości obliczone z danych:
= 89,92 [mm
2
]
[mm
2
]
= 322,5 [MPa]
= 355,87 [MPa]
[MPa]
[MPa]
[%]
[%]
Wartości obliczone z wykresu:
[N]
[MPa]
[N]
[MPa]
[N]
[MPa]
4. Wnioski.
Na podstanie otrzymanych wykresów można stwierdzić, iż badany materiał wykazuje górną i
dolną granice plastyczności Na podstawie otrzymanych wyników określamy parametry
wytrzymałościowe. Na laboratorium otrzymaliśmy informacje, że badana próbka jest stalą
konstrukcyjną gatunku ST3. Poniżej przedstawiam otrzymane przez nas wyniki z wynikami
tablicowymi dla tego rodzaju stali.
Stal/Wielkość uzyskana
Próbka 1
Tablicowe
Rm
MPa
340-520 MPa
Re
322,5 -355,87 MPa
185-235 MPa
A10
23%
19-26%
Z uzyskanych danych tylko wartości dla granicy nie zgadzają się z tablicowymi. Może się to
łączyć z nieprawidłowym odczytaniem wartości siły z wykresu w punktach oscylacji.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0
5
10
15
20
Serie1