WYDZIAŁ GÓRNICZY	Temat: Próba statyczna rozciągania metali.	Data wykonania:	Grupa: IV
GiG II rok		Ocena:	Zespół:

Temat ćwiczenia:

Próba statyczna rozciągania metali.

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie ze sposobem przeprowadzenia próby statycznego rozciągania oraz ocena charakteru wykresu rozciągania.

Próba rozciągania należy do często stosowanych prób wytrzymałościowych.

2. Maszyna wytrzymałościowa.

Próba statyczna rozciągania wykonana została na maszynie wytrzymałościowej o napędzie mechanicznym. Siła rozciągająca odczytana została z wskaźnika zegarowego, wydłużenie próbki przymiaru liniowego, zaś urządzenie samopiszące wykonało wykres rozciągania. Jednostkowe wydłużenie odczytano z tensometru mechanicznego, który zamocowany został na próbce za pomocą dwóch pary ostrzy.

3. Wykres rozciągania.

Podczas rozciągania badaną próbkę poddaje się działaniu jednoosiowego obciążenia. Wykres zarejestrowany podczas próby na rejestratorze odwzorowuje przebieg rozciągania w układzie siła wydłużenie.

Na wykresie rozciągania można wyróżnić kilka podstawowych punktów:

• Granica proporcjonalności. Jest to naprężenie, do którego występuje proporcjonalność naprężenia do wydłużenia jednostkowego.

[MPa]

• Granica sprężystości. Zdefiniowano ją jako wartość naprężenia rozciągającego, które wywołuje wydłużenie trwałe równe 0.05% pierwotnej długości pomiarowej próbki.

[MPa]

• Wyraźna granica plastyczności. Jest to naprężenie rozciągające, po osiągnięciu którego obserwuje się wyraźny wzrost rozciąganej próbki bez wzrostu obciążenia.

[MPa]

• Umowna granica plastyczności. Określa się ją jako wartość naprężenia rozciągającego, które wywołuje w próbce wydłużenie trwałe równe 0.2% pierwotnej długości pomiarowej próbki.

[MPa]

• Wytrzymałość na rozciąganie. Jest to naprężenie rozciągające, przy którym siła obciążająca uzyskuje maksymalną wartość.

[MPa]

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

[MPa]

4. Określenie własności plastycznych.

Do oceny własności plastycznych materiału, rozumianych jako zdolność do trwałych odkształceń, służy wydłużenie względne A₁₀ oraz przewężenie względne Z .

[%]

[%]

gdzie:

l₀ - początkowa długość pomiarowa,

l_u - długość pomiarowa po zerwaniu,

d₀ - średnica początkowa próbki,

d_u - średnica próbki po próbie w miejscu zerwania.

5. Tok przeprowadzenia ćwiczenia.

• Pomiar wymiarów próbki i umieszczenie jej w maszynie wytrzymałościowej.

• Ustalenie znacznika na listwie pomiarowej.

• Obciążanie próbki na napędzie ręcznym, aż do zniszczenia.

• Odczytywanie wydłużenia jednostkowego z tensometru mechanicznego.

• Odczytanie siły niszczącej, położenie znacznika względem listwy.

6. Opracowanie wyników.

Lp.	Siła P [N]	Wskazania czujników [10^-2mm]		Przyrosty [10^-2mm]		Wydłużenie Δl [mm]
				l1 lewy	l2 prawy		Δl1	Δl2
1	1000	0	0	0	0	0
2	2000	0	0	0	0	0
3	3000	1	1	1	1	0,01
4	4000	0,9	1	0,1	0	0,0005
5	5000	2	2	1,1	1	0,0105
6	6000	2	2,6	0	0,6	0,003
7	7000	2,6	2,5	0,6	0,1	0,0035
8	8000	3,1	3	0,5	0,5	0,005
9	9000	3	3	0,1	0	0,0005
10	10000	4	4	1	1	0,01
11	11000	4	4,5	0	0,5	0,0025
12	12000	4,5	4,5	0,5	0	0,0025
13	13000	5,1	5	0,6	0,5	0,0055
14	14000	5,2	5	0,1	0	0,0005
15	15000	6	6	0,8	1	0,009
16	16000	7	7	1	1	0,01
17	17000	7,5	7,5	0,5	0,5	0,005
18	18000	8	8	0,5	0,5	0,005
19	19000	8,6	8,5	0,6	0,5	0,0055
20	20000	9	9	0,4	0,5	0,0045
21	21000	9,6	9,5	0,6	0,5	0,0055
22	22000	10,2	10	0,6	0,5	0,0055
23	23000	10,5	10,5	0,3	0,5	0,004
24	24000	10,6	11	0,1	0,5	0,003
25	25000	10,6	12	0	1	0,005

d_o = 10,5 [mm]

l₀ = 100 [mm]

d_u = 6,3 [mm]

l_u = 126 [mm]

P_m..= 40000 [N]

P_H = 10000 [N]

P_eH= 18400[N]

P_eL= 19400 [N]

P_u = 28000 [N]

P_0,05=11500 [N]

Przekrój początkowy
[mm² ]

Przekrój końcowy
[mm²]

Granica proporcjonalności
[MPa]

Górna granica plastyczności
[MPa]

Dolna granica plastyczności
[MPa]

Umowna granica sprężystości
[MPa]

Wydłużenie względne

Przewężenie względne

Wytrzymałość na rozciąganie
[MPa]

Naprężenia rozrywające
[MPa]

Moduł Younga
10⁵ [MPa]

7. Wnioski:

W wyniku przeprowadzonego ćwiczenia laboratoryjnego otrzymaliśmy kilka wielkości, które cechują dany materiał, które możemy porównać z wartościami tablicowymi.

P

ΔL

P_H

P_0.25

P_e

P­_u

P_m

---