Sprawozdanie

Mariusz Matusz Maciej Mróz	Grupa IV Grupa ćw. 1
Temat: Próba statyczna rozciągania metali	Data wyk: 22.02.99 Data odd. 22. 03.99

Celem naszego ćwiczenia jest zapoznane się z własnościami wytrzymałościowymi i plastycznymi badanego materiału. Ćwiczenie nasze polega na rozciąganiu w maszynie wytrzymałościowej o napędzie mechanicznym. Próbka jest zamocowana w uchwytach maszyny i poddana sile rozciągającej. Podczas ćwiczenia mierzymy siłę przykładaną stopniowo do próbki oraz jej wydłużenie. Do pomiaru wydłużenia wykorzystujemy dwa tensometry po to by wynik pomiaru był dokładniejszy. Równocześnie z wykonywaniem ćwiczenia automatycznie zarejestrowany został wykres rozciągania. Podczas ćwiczenia szczególną uwagę należy zwrócić na charakter naszego materiału. Na wykresie rozciągania metali wyróżnić można kilka charakterystycznych punktów:

1. Granica proporcjonalności. Jest to naprężenie, do którego występuje proporcjonalność naprężenia do wydłużenia jednostkowego. Wyznacza się ją ze wzoru:

R_H = P_H / S₀ [Mpa]

( P_H ) jest siłą odpowiadającą końcowi prostoliniowego odcinka wykresu rozciągania a (S_O) przekrojem początkowym próbki. Granica proporcjonalności jest granicą stosowalności prawa Hooke'a.

2. Granica sprężystości. Granicy tej towarzyszy pojawienie się odkształceń trwałych.

.

R_0,05 = P_0,05/ S₀ [Mpa]

Po obciążeniu próbki siłą (P_0,05) i po jej odciążeniu powinno pozostać wydłużenie 0,05% pierwotnej długości pomiarowej próbki.

3. Wyraźna granica plastyczności. Występuje na wykresach rozciągania materiałów elastoplastycznych, jak np. stal niskowęglowa.

R_e = P_e / S₀ [Mpa]

Rozróżniamy też:

-górną granicę plastyczności R_eH = P_eH / S₀ [Mpa]

-dolną granicę plastyczności R_eL = P_eL / S₀ [Mpa]

4. Umowna granica plastyczności. Określa się ją tylko dla materiałów nie mających wyraźnej granicy plastyczności.

R_0,2 = P_0,2 / S₀ [Mpa]

5. Wytrzymałość na rozciąganie. Jest to naprężenie rozciągające, przy którym siła obciążająca uzyskuje maksymalną wartość (P_m)

R_m = P_m / S₀ [Mpa]

6. Naprężenie rozrywające. Jest to naprężenie występujące w przekroju poprzecznym próbki w miejscu przewężenia, w chwili jej rozerwania

R_u = P_u / S_u [Mpa]

7. Wydłużenie względne.

A₁₀ =( l_u - l_o )/ l_{o *} 100% [%]

8. Przewężenie względne.

Z = (S_o - S_u) _* 100 = (d₀² - d_u²) / d₀² _* 100 [%]πЏẃ

Zestawienie pomiarów:

(materiał próbek)

d₀ = 9,6 [mm]

d_u = 4,55 [mm]

l₀ = 96 [mm]

l_u = 124 [mm]

P_m = 27,8 [kN]

P_u = 19 [kN]

		Lp.	Siła	Wskazania czójników		Wydłużenie
			P [N]	[0,01mm]		dl
				lewy	prawy	[mm]
		1	1000	0	0	0
		2	2000	0	0	0
		3	3000	0	0	0
		4	4000	1	1	1
		5	5000	2	1	1,5
		6	6000	2,5	2	2,25
		7	7000	3,5	2	2,75
		8	8000	4	3	3,5
		9	9000	5	3,5	4,25
		10	10000	5,5	4	4,75
		11	11000	6	5	5,5
		12	12000	7	5,5	6,25
		13	13000	7,5	6	6,75
		14	14000	8	7	7,5
		15	15000	9	7,5	8,25
		16	16000	10	8,5	9,25
		17	17000	10,5	9	9,75
		18	18000	11	10	10,5
		19	19000	12	11	11,5

Wyniki pomiarów:

S_o = π (d_o)² / 4 = 72,3 [mm²]

S_u= π (d_u)² / 4 = 16,3 [mm²]

R_m = P_m / S_o =384500 [kN \ m²]

R_u = P_u / S_u =1165600 [kN \ m²]

Z = (S_o - S_u) / S_{o *} 100 = (d_o² - d_u²) / d_o² _* 100 = 77,5 [%]

A₁₀ = (l_u - l_o) / l_{o *} 100 = 29,2 [%]

Wnioski:

Wykres zarejestrowany podczas ćwiczenia niemal identycznie odwzorowuje ten wzorcowy ze skryptu. Wyraźnie widoczna jest granica plastyczności, można określić granicę proporcjonalności (granicę stosowalności prawa Hooke'a), granicę sprężystości (której towarzyszy pojawienie się odkształceń trwałych).

---