Laboratorium Mechaniki Doświadczalnej
Statyczna próba rozciągania
Kubicki Tomasz gr.21	06.03.1997

Maszyna wytrzymałościowa MTS jest urządzeniem uniwersalnym, sterowanym analogowo lub cyfrowo. Składa się z trzech podstawowych bloków:

- zasilającego (pompa),

- wykonawczego (rama obciążająca),

- sterującego (konsola z wbudowanym komputerem).

Maszyna umożliwia przeprowadzanie prób wytrzymałościowych przy sterowaniu jedną z trzech wielkości: siłą, odkształceniem lub przemieszczeniem. Do pomiaru zmiany odkształcenia części pomiarowej próbki użyto ekstensometru. Jest to czujnik oparty na tensometrach oporowych umożliwiający pomiar przemieszczenia i odkształcenia. W czasie próby rozciągania rejestrowane są sygnały analogowe, zamieniane w przetworniku analogowo - cyfrowym na sygnały cyfrowe. Dzięki zastosowaniu komputerowego systemu rejestracji i przetwarzania sygnałów uzyskuje się dużą dokładność próby.

Schemat blokowy stanowiska:

P

P

Przebieg ćwiczenia:

Celem statycznej próby rozciągania jest wyznaczenie wyraźnej lub umownej granicy plastyczności, wytrzymałości na rozciąganie, naprężenia rozrywającego, wydłużenia względnego, wydłużenia równomiernego oraz przewężenia względnego.

- średnica próbki: d = 10mm

- próbka z zamocowanym eksensometrem o bazie pomiarowej 50mm (parametr przyjęliśmy rate = 0,4) umieszczona została w maszynie MTS,

- założyliśmy następujące zakresy:

- próbka 1: czas próbkowania 0,1s

czas pomiaru 500s

zakres przemieszczenia trawersy Utr = 20mm

zakres przemieszczenia ekstensometru 10mm

zakres siły 100kN

- próbka 2: czas próbkowania 0,1s

czas pomiaru 600s

zakres Utr = 20mm

zakres eksensometru 10mm

zakres siły 100kN

- następnie wprowadzono dane do programu sterującego i uruchomiono maszynę.

- uzyskane wykresy przedstawiono na załączonych kartkach.

- pierwsza próbka zerwała się poza zakresem pomiarowym lecz próbę uznaliśmy za ważną.

- średnice po zerwaniu: próbka 1 d=10mm

próbka 2 d=7,66mm

- obliczenia dla próbki 1:

R_m= 70,06kN/cm² R_u= 70,06kN/cm² R_0,2= 21,33N/cm²

- obliczenia dla próbki 2:

R_m= 66,24kN/cm² R_u= 72,61kN/cm² R_e= 89,17kN/cm²

- Na podstawie obserwacji uzyskanych wyników można w przybliżonym stopniu określić rodzaj materiału z jakiego była zrobiona próbka. Pierwsza próbka pękła bez wyraźnego przewężenia, co może wskazywać na to, iż była zrobiona z materiału kruchego, mało ciągliwego, po obróbce cieplnej (np. martenzytowanie). Można założyć, iż jest to stal stopowa konstrukcyjna do nawęglania. Druga próbka wykazywała wyraźne cechy metalu ciągliwego z widoczną granicą plastyczności. Może to być stal po wyżarzaniu (obróbka ta ma na celu uzyskanie równowagi termodynamicznej w materiale) lub odpuszczaniu.

- Jak już wspomniano próbka numer jeden pękła poza zakresem pomiarowym, co powinno spowodować powtórzenie próby, jednakże została ona uznana.

- Oprócz wyznaczonych własności można także przeprowadzić obserwację złomu zerwanej próbki, co pozwala na określenie budowy krystalicznej próbki. Sama powierzchnia złomu, a właściwie jej kształt, świadczy o plastycznych własnościach materiału oraz o przyczynach powodujących pękanie.

Wykresy siła - przemieszczenie dla obu próbek.

próbka 2

próbka 1

---