Kierunek:
MET II |
Nazwisko i imię:
|
Data zajęć:
20. |
Nr grupy lab. 1 |
Temat ćwiczenia:
Próba ściskania, powstanie złomów. |
Ocena: |
Prowadzący:
|
1. Cel ćwiczenia
1) Wykonanie prób ściskania stali i ocena wpływu smukłości (stosunku ho/d0) próbki na charakter
wykresu ściskania.
2) Określenie wpływu stosunku h0/d0 próbki na poziom granicy wytrzymałości żeliwa na ściskanie
i ocena powstałego przełomu.
3) Pomiar udarności różnych materiałów.
4) Ocena przełomów próbek, poddanych udarowemu zginaniu.
2. Przebieg ćwiczenia
Przed przystąpieniem do wykonania próby trzeba dokonać pomiarów próbki. W ćwiczeniu zostały użyte próbki stalowe o niskiej zawartości węgla ST1. Poddajemy je odpowiednio sile o wartościach równych: 80, 100, 120, 140, 160 [kN].
Próbę ściskania przeprowadza się na uniwersalnych maszynach wytrzymałościowych,
bądź z użyciem zwykłych pras hydraulicznych wyposażonych w siłomierz i rejestrator, który
rejestruje zmiany skrócenia próbki w zależności od siły ściskającej.
Próbkę układa się między umieszczone w maszynie wytrzymałościowej płyty naciskowe, z których jedna powinna się opierać na kulistym przegubie (rys. poniżej). Przegub ten eliminuje punktowy styk między płytą a próbką i ułatwia ich bardziej równomierne przyleganie.
Powierzchnie płyt naciskowych powinny być płaskie, polerowane i twardsze od
badanych próbek. Oś próbki powinna pokrywać się z osią obciążenia.
Próbka nr |
F |
do |
ho |
So |
ho/do |
h |
Δ h |
Ec |
qc |
σ c |
σ rz |
kN |
mm |
mm |
mm^2 |
|
mm |
mm |
|
% |
Mpa |
Mpa |
|
1 |
80 |
15,1 |
22,5 |
178,9879 |
1,490066 |
22,3 |
0,2 |
0,008889 |
0,896861 |
446,9577 |
442,9848 |
100 |
15,1 |
22,5 |
178,9879 |
1,490066 |
21,7 |
0,8 |
0,035556 |
3,686636 |
558,6971 |
538,8324 |
|
120 |
15,1 |
22,5 |
178,9879 |
1,490066 |
19,1 |
3,4 |
0,151111 |
17,80105 |
670,4366 |
569,1262 |
|
140 |
15,1 |
22,5 |
178,9879 |
1,490066 |
17,1 |
5,4 |
0,24 |
31,57895 |
782,176 |
594,4538 |
|
160 |
15,1 |
22,5 |
178,9879 |
1,490066 |
15,3 |
7,2 |
0,32 |
47,05882 |
893,9154 |
607,8625 |
|
|
|||||||||||
2 |
80 |
15,7 |
15,1 |
193,4947 |
0,961783 |
15 |
0,1 |
0,006623 |
0,666667 |
413,4481 |
410,7101 |
100 |
15,7 |
15,1 |
193,4947 |
0,961783 |
14,1 |
1 |
0,066225 |
7,092199 |
516,8102 |
482,5843 |
|
120 |
15,7 |
15,1 |
193,4947 |
0,961783 |
12,7 |
2,4 |
0,15894 |
18,89764 |
620,1722 |
521,6018 |
|
140 |
15,7 |
15,1 |
193,4947 |
0,961783 |
11,3 |
3,8 |
0,251656 |
33,62832 |
723,5342 |
541,4528 |
|
160 |
15,7 |
15,1 |
193,4947 |
0,961783 |
10,3 |
4,8 |
0,317881 |
46,60194 |
826,8962 |
564,0418 |
|
|
|||||||||||
3 |
80 |
14,6 |
8,6 |
167,3306 |
0,589041 |
7,5 |
1,1 |
0,127907 |
14,66667 |
478,0955 |
416,9437 |
100 |
14,6 |
8,6 |
167,3306 |
0,589041 |
7,1 |
1,5 |
0,174419 |
21,12676 |
597,6193 |
493,3834 |
|
120 |
14,6 |
8,6 |
167,3306 |
0,589041 |
6,3 |
2,3 |
0,267442 |
36,50794 |
717,1432 |
525,3491 |
|
140 |
14,6 |
8,6 |
167,3306 |
0,589041 |
5,7 |
2,9 |
0,337209 |
50,87719 |
836,6671 |
554,5351 |
|
160 |
14,6 |
8,6 |
167,3306 |
0,589041 |
5,1 |
3,5 |
0,406977 |
68,62745 |
956,1909 |
567,0435 |
Statyczna próba ściskania dla próbek żeliwnych.
W drugiej części ćwiczenia do badań używamy 3 cylindryczne próbki żeliwne o stałej średnicy początkowej, lecz o różnym stosunku h0/d0 = 0,5; 1,0 oraz 1,5. Po dokładnym zmierzeniu wymiarów początkowych: ho, do, próbki ściskamy aż do zniszczenia, rejestrując maksymalną wartość siły Fz. Dzieląc siłę Fz przez przekrój początkowy próbki, określamy granicę wytrzymałości żeliwa na ściskanie. Wyniki zamieszczamy w tabeli oraz w formie wykresu słupkowego: ac = f (ho/do). Oceniamy wpływ stosunku h0/d0 próbki żeliwnej na poziom granicy wytrzymałości na ściskanie.
Nr próbki |
do |
h0 |
ho/do |
So |
F |
σ c |
Uwagi |
mm |
mm |
|
mm^2 |
kN |
Mpa |
||
1 |
15,6 |
22,5 |
1,442308 |
191,0376 |
206 |
1,078322 |
|
|
|||||||
2 |
15,6 |
15,6 |
1 |
191,0376 |
264 |
1,381927 |
|
|
|||||||
3 |
15,6 |
7,6 |
0,487179 |
191,0376 |
(398) |
|
NIE UWZGLĘDNIAMY |
Próbę udarności wykonywać będziemy na młocie Charpy'ego o maksymalnej energii uderzenia 300 J. Badaniu udarowemu poddajemy 2 próbki - z żeliwa i stali. Próbki te zakładamy kolejno na młocie Charpy^go i zginamy udarowo, odczytując pracę K zużytą na zniszczenie (złamanie) próbki. Stosunek tej pracy do pola powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu zniszczenia So będzie udarnością badanego materiału KC w J/cm2.
Wyniki próby udarowego zginania zestawiamy w tabeli.
Próbka |
So |
K |
KC |
cm^2 |
J |
J/cm^2 |
|
stal |
0,8181 |
156,96 |
191,8592 |
żeliwo |
0,8181 |
0,981 |
1,19912 |
Próbka stalowa: powstał złom z rozwarstwieniem.
Próbka żeliwna: powstał złom rozdzielczy. Wygląd złomu - matowy i włóknisty
3.Wnioski
Pod wpływem działającej siły zmniejsza się wysokość próbki (im większa siła, tym większa różnica).
Próbka stalowa wykazuje większą odporność na obciążenia dynamiczne (większa udarność).
Wraz ze wzrostem smukłości spada wytrzymałość na ściskanie.
Odkształcenie jest proporcjonalne do działającej siły ściskającej.