Kierunek:
MET II |
Nazwisko i imię: 1 |
Data zajęć:
|
Nr grupy lab. 1 |
Temat ćwiczenia:
Plastyczność i naprężenie uplastyczniające określone w teście skręcania. |
Ocena: |
Prowadzący:
|
1. Cel ćwiczenia:
Wyznaczenie naprężenia uplastyczniającego metali w próbie skręcania w plastometrze skrętnym.
2. Przebieg ćwiczenia:
Do badań stosujemy standardową próbkę plastometryczną o wymiarach:
R =3mm i L = 50 mm.
Przed umieszczeniem próbki w piecu grzewczym gwintowane końce przedłużane są przy pomocy specjalnych uchwytów. Próbkę umieszcza się w piecu nagrzanym do zadanej temperatury i wytrzymuje przez określony czas do chwili jej nagrzania i ujednorodonienia temperatury w całej objętości.
Próbę skręcania przeprowadza się w plastometrze skrętnym po uprzednim:
- wybraniu zakresu prędkości silnika,
- kalibrowaniu i wyzerowaniu wzmacniaczy tensometrycznych,
- ustawieniu zakresów pomiarowych wzmacniaczy i prędkości przesuwu taśmy rejestratora.
Podczas badania rejestruje się: moment skręcający i siłę osiową, liczbę wykonanych skręceń i czas przebiegu próby.
3. Tabela pomiarowa
N |
Ei |
M |
P |
σp |
||
obr |
mm |
Nm |
mm |
N |
Mpa |
|
1 |
0,217656 |
17 |
2,924 |
2 |
25 |
89,61 |
2 |
0,435312 |
19 |
3,268 |
3 |
37,5 |
99,064 |
3 |
0,652968 |
19 |
3,268 |
5 |
62,5 |
99,08 |
4 |
0,870624 |
18 |
3,096 |
8 |
100 |
93,908 |
5 |
1,08828 |
18 |
3,096 |
11 |
137,5 |
93,966 |
6 |
1,305936 |
18 |
3,096 |
14 |
175 |
94,042 |
7 |
1,523591 |
18 |
3,096 |
18 |
225 |
94,157 |
8 |
1,741247 |
18 |
3,096 |
20 |
250 |
94,25 |
9 |
1,958903 |
18 |
3,096 |
21 |
262,5 |
94,291 |
10 |
2,176559 |
18 |
3,096 |
22 |
275 |
94,334 |
11 |
2,394215 |
17 |
2,924 |
23 |
287,5 |
94,38 |
12 |
2,611871 |
15 |
2,58 |
24 |
300 |
94,428 |
Ng |
Ei |
M |
P |
σp |
||
obr |
mm |
Nm |
mm |
N |
Mpa |
|
29 |
6,308 |
15 |
2,58 |
19 |
237,5 |
78,312 |
Przykładowe obliczenia:
- Moment skręcający:
- Siła P
- Naprężenie uplastyczniające :
= * = * = 0,035* = 94,428MPa
Dodatkowo obliczamy:
-prędkość odkształcenia
= * *n = * * =1,155*0,00314*54,8 = 0,198
- Prędkość odkształcenia jest stała przez całą próbę. Została policzona dla n 1370 , pomniejszonych 25 krotnie, dla potrzeb doświadczenia.
-naprężenie w chwili pęknięcia próbki
= * = 0,035* = 78,312MPa
4. Charakterystyka krzywej płynięcia dla stali C45 przy stałej temperaturze T=const =9500C i przy stałej prędkości odkształcenia const =0,198
5. Wnioski
a). Na podstawie analizy wykresu pomiarowego, uzyskanego w wyniku próby skręcania możemy stwierdzić, że:
-Etap I ma miejsce proces umocnienia materiału.
-Etap II jako początek przyjęto punkt, w którym nastąpiła zmiana nachylenia przebiegu krzywej i jej zagięcie. Zmiana przebiegu krzywej jest wywołana uruchomieniem procesów usuwania skutków gniotu.
-Etap III, zwany stanem ustalonym, stanowi płaski odcinek. Prędkość dyslokacji w materiale rośnie wraz ze wzrostem wielkości odkształcenia, powodując przerwanie powierzchni próbki i powstanie przełomu, przy wartości odkształecenia 6,308 oraz wielkości naprężenia uplastyczniajacego rzędu 78,312 MPa.
b). Dla wykonywanego testu wartość naprężenia uplastyczniającego oscyluje w granicach 75- 105 MPa.
c). Czas trwania próby wyniósł ok. 50 s
d). Naprężenie uplastyczniające w chwili zerwania wynosi 78,312MPa, a rejestrator przebiegu próby zanotował spadek siły (P) i momentu skręcającego (M).