Metalurgia, 2 rok		Data zajęć: 17.04.20r.
Gr. 1 / lab. 1	Procesy Przeróbki Plastycznej ćwiczenia laboratoryjne
1.	Procesy ciągnienia	Ocena:

PROCESY CIĄGNIENIA I ROZCIĄGANI

1.Cel ćwiczenia:

Przeprowadzenie procesów ciągnienia i rozciągania dla stalowych próbek i sporządzenie wykresów funkcji i dokonanie obliczeń.

2.Wstęp teoretyczny:

Ciągnienie jest to proces technologiczny plastycznej przeróbki materiału, polegający na przeciąganiu metalu bądź stopu przez otwór w ukształtowanej matrycy, zwanej ciągadłem, pod wpływem działającej z zewnątrz siły ciągnienia - . W wyniku tej operacji następuje zmniejszenie przekroju poprzecznego materiału, kosztem jego wydłużenia. Ponadto zmieniają się własności fizyczne materiałów, wzrasta ich dokładność wymiarowa oraz gładkość powierzchni. W większości przypadków ciągnienie jest to proces przeróbki plastycznej na zimno.

3.Przebieg ćwiczenia:

Po zapoznaniu się z budowa i zasadą działania ciągadła przystąpiliśmy do wykonywania doświadczeń. Najpierw dokonaliśmy ciągnienia 3 stalowych próbek i po zarejestrowaniu wyników, przystąpiliśmy do ich jednoosiowego rozciągania. Dodatkowo dla porównania rozciągnęliśmy jedna próbkę, która nie była poddawana ciągnieniu oraz jedną tzw. ‘’próbkę dziesięciokrotną.’’ Wyniki również zostały zarejestrowane. Parametry próbek, obliczenia i wykresy zostały przedstawione poniżej.

a).Dane przyrządów:

- pręty ze stali niestopowej

- ciągadło z węglików spiekanych G20 2α = 12

- smar: proszek mydła sodowego

- prędkość ciągnienia: = 0,1

- ciągarka łańcuchowa: = 80 kN

- statyczna próba rozciągania = 5 lub 10

- baza pomiarowa = 100 mm

- maszyna wytrzymałościowa INSTRON 1196 o = 250 kN

b). Tabele pomiarowe

Dane dla próbek poddanych procesowi ciągnienia:

Wielkość zwężenia w
%	mm	mm
10	6	5,5
20	6	5,3
30	6	5

Nr próbki			Przewężenie
	kN	mm	mm	mm	mm
0	18,782	110	3,8	5	100
1	16,761	102,4	3,6	5,5	100
2	16,117	103,5	3,6	5,3	100
3	14,946	101,6	3,4	5	100
4	27,34	127,4	5,5	10	100

Dane dla próbek do statycznej próby rozciągania:

c).Liczymy pole przekrojów dla próbek po procesie ciągnienia, przed rozciąganiem:

=0,00001962 = =0,00001134 =0,000023746 =10,17 =0,00001017

=0,000022062 =10,17 =0,00001017

=0,00001962 =9,07 =0,0000907

=0,000078539 =23,746 =0,000023746

d).Wyznaczamy wytrzymałość na rozciąganie:

e). Obliczamy wydłużenie:

f).Liczymy przewężenie procentowe (gniot):

53,90%

57,17%

53,90%

53,77%

69,76%

g). Wykresy F=f(t)

h). Wykresy Rm = f (Z)

4.Wnioski

a). próbka o największej średnicy ulega największemu rozciąganiui posiada największy gniot

b). w przypadku największej próbki dziesięciokrotnej, na wykresie występuje wyraźna dolna i górna granica plastyczności w przedziale czasowym ok. 5-15 sekund, co zostało zarejestrowane jako wielokrotne załamanie funkcji

c).dla pozostałych próbek nie występuje wyraźna granica plastyczności

Badanie optymalnego kąta ciągnienia

1.Cel ćwiczenia:

Wyznaczenie optymalnego kąta ciągnienia i sporządzenie wykresów.

2.Przebieg ćwiczenia:

Po zapoznaniu się z tematem zagadnień przystąpiliśmy do wykonywania ćwiczeń. Pięć próbek ze stali austenitycznej o takich samych parametrach poddaliśmy procesowi ciągnienia na oczkach ciągadła o różnych kątach nachylenia, od 8 do 16 , ze skokiem co 2 . Zarejestrowane na komputerze dane posłużyły nam do sporządzenia odpowiednich wykresów funkcji i przeprowadzenia obliczeń. Parametry próbek, kąty i rodzaj ciągadeł jak również obliczenia i wykresy zostały zaprezentowane poniżej:

a).Dane urządzeń i próbek:

- stal, z której zostały wykonane próbki: X8CrNiS18-19 (1,4305) – AISI 303

- średnica próbek: 5 mm, po ciągnieniu 4,5 mm

-smar: proszek mydła sodowego,

- prędkość ciągnienia: = 0,05

- ciągarka łączno- łańcuchowa

- ciągadło z węglika spiekanego (G20) o oczkach z katami nachylenia: 2α= 8 , 10 12 , 14 , 16

b). Obliczamy pole przekroju dla próbek, wg wzoru:

=

= 4,5 mm , czyli = 15,9 = 0,0000159 ( każda próbka ma takie same wymiary)

Następnie na podstawie wartości pomiarowych otrzymanych w wyniku przeprowadzonego procesu ciągnienia wyznaczyliśmy średnią wartość siły ciągnienia dla poszczególnych próbek ciągnionych z różnym kątem. Później obliczyliśmy średnią wartość naprężenia dla każdej z nich.

1-kąt ciągnienia -8

2-kąt ciągnienia -10

3-kąt ciągnienia-12

4-kąt ciągnienia-14

5-kąt ciągnienia-16

c). Wykresy

3.Wnioski

a).zdecydowanie najmniejszą wartość naprężeń , wynoszącą ok. 283 MPa otrzymaliśmy dla próbki numer 4, której kąt ciągnienia wynosił 14 , co sugeruje, że w naszym pomiarze, to on jest optymalną wartością

b).w przypadku próbki pierwszej, która była ciągniona pod kątem 8 , funkcja zależności siły od czasu jest najbardziej nieregularna, co wskazuje że siła uległą wielokrotnym zmianom, co jest niekorzystne z praktycznego punktu widzenia