Akademia Bydgoska im. Kazimierza Wielkiego

Zakład Inżynierii Materiałowej

Pracownia Materiałoznawstwa

Sprawozdanie z laboratorium materiałoznawstwa

Temat:

Próba tłoczności metodą Erichsena.

II Rok WT „g”

Wesołowski Maciej

Szulczyński Marek

Giezek Sławomir

Spis treści:

• Strona tytułowa .............................................................................. 1.

• Spis treści ...................................................................................... 2.

• Cel ćwiczenia ................................................................................ 3.

• Opis urządzenia do pomiaru tłoczności ................................... 3. - 5 .

• Próbki .............................. ......................................................... 5.

• Opis wykonanej próby ..............................................................6. - 7.

• Wyniki z przeprowadzonej próby .................................................. 8.

• Wnioski ........................................................................................... 9.

• Literatura ....................................................................................... 10.

1. Cel ćwiczenia.

Celem tego ćwiczenia jest sprawdzenie tłoczności blach, taśm i bednarki o grubości od 0,1 do 2 mm . Wykonana próba pozwoli nam na określenie czy badana próbka blachy jest głęboko czy też płytko tłoczna , oraz czy spełnia ona żądane wymagania, dotyczące przydatności do tłoczenia na zimno .

2. Opis urządzenia do pomiaru tłoczności

a. Oznaczenia i jednostki

Określenie wielkości	Oznaczenie	Jednostka
Grubość próbki	a	mm
Szerokość próbki prostokątnej bok próbki kwadratowej, średnica próbki okrągłej	b	mm
Średnica kulista zakończonego stempla	d1	mm
Wewnętrzna średnica matrycy	d2	mm
Wew. średnica pierścienia dociskowego.	d3	mm
Wynik pomiaru głębokości wytłoczenia	h	mm
Tłoczność średnia arytmetyczna wyników pomiaru głębokości	IE	mm

2. Wymiary stempla, matrycy i pierścienia dociskowego.

Symbol rodzaju próby	Wymiary próbki		Średnica kulistego zakończenia stempla d1	wewnętrzna średnica
		grubość a		szerokość lub średnica b		matrycy d2	pierścienia dociskowego d3
		mm
IE	0,2-2,0 (2)	90 (1)	20+-0,05	27+-0,05	33+-0,1
IE21	0,2-2,0 (2)	poniżej 90-55	15+-0,02	21+-0,02	18+-0,1
IE11	0,2-1,0	poniżej 55-30	8+-0,02	11+-002	10+-0,1
IE5	0,1+-0,75	poniżej 30-13	3+-002	5+-0,02	3,5+-0,1
Dopuszcza się w przypadkach uzasadnionych badanie próbek o szerokości lub średnicy poniżej 90mm, lecz nie mniejszej niż 55mm. Dopuszcza się w przypadkach uzasadnionych przeprowadzanie próby tłoczności blach, pasów i taśm z metali nieżelaznych i ich stopów o grubości poniżej 0,2mm, lecz nie mniejszej niż 0,1mm

3. Powierzchnie robocze matrycy, pierścienia dociskowego i stempla.

Powierzchnie robocze matrycy i pierścienia dociskowego powinny być po hartowaniu szlifowane w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach, a następnie polerowane. Powierzchnia robocza stempla stykająca się z próbką powinna być polerowana.

Twardość powierzchni roboczych stempla i matrycy nie powinna być mniejsza niż 750HV5 (62HRC).

Przyrząd i jego ustawienie powinno zapewniać możliwość oglądania tłoczonej powierzchni. Oś stempla powinna pokrywać się z osią matrycy i pierścienia dociskowego. Przesunięcie osi, mierzone w płaszczyźnie czołowej powierzchni matrycy nie powinno przekraczać 0,1mm. Powierzchnie czołowe matrycy i pierścienia dociskowego powinny być płaskie, równoległe do siebie i prostopadłe do kierunku ruchu stempla. Dopuszcza się odchylenie od równoległości płaszczyzn dociskowych nie większe niż 0,1mm. W zerowym położeniu stempla, po zaciśnięciu próbki między pierścieniem dociskowym a matrycą, zakończenie stempla powinno leżeć w płaszczyźnie czołowej powierzchni pierścienia dociskowego a dopuszczalny luz miedzy stemplem a próbką nie powinien być większy niż 0,05mm. Stempel w czasie próby nie powinien obracać się. Przyrząd powinien zapewniać pomiar głębokości wytłoczenia z dokładnością do 0,1mm.

3. Próbki

Jeżeli w normach przedmiotowych nie stanowi inaczej, do badań należy pobrać, co najmniej 3 próbki. Do badań stosuje się próbki prostokątne, kwadratowe lub okrągłe. Z wyrobów o szerokości większej niż 90mm szerokość lub średnica próbek powinna wynosić 90mm. Szerokość lub średnica próbek z wyrobów o szerokości od 13 do 90mm jest szerokością wyrobu. Długość próbki prostokątnej powinna zapewnić możliwość wykonania, co najmniej trzech wytłoczeń.

Odcinki próbne należy pobierać z próbki w sposób nie powodujący zgniotu i zmian strukturalnych. Brzegi próbki nie powinny wykazywać odkształceń utrudniających zamocowanie próbki w urządzeniu do pomiaru tłoczności. Prostowanie oraz obróbka cieplna próbek jest nie dopuszczalna.

4. Opis wykonanej próby.

Badanie należy przeprowadzić w temperaturze 20+15-10ºC. Środki wytłoczeń powinny znajdować się w środku szerokości próbki. Na próbkach okrągłych lub kwadratowych można wykonać tylko jedno wytłoczenie. Odległość między środkami sąsiednich wytłoczeń na próbkach prostokątnych o szerokości mniejszej niż 90mm powinna wynosić nie mniej niż 55mm, a na próbkach prostokątnych o szerokości 90mm nie mniej niż 90mm. Rozmieszczenie wytłoczeń na próbkach do badania tłoczności z obu stron jest określenie w normach przedmiotowych lub warunkach zamówienia.

Przebieg próby.

• dokonać oględzin powierzchni próbki,

• zmierzyć grubość próbki, co najmniej w trzech miejscach z dokładnością do 0,01mm i obliczyć średnią arytmetyczną,

• wg tablicy dokonać doboru : tłocznika, matrycy, dociskacza i dane wpisać do tabeli wyników pomiaru .

• natłuścić obie strony próbki oraz powierzchnie robocze stempla i matrycy stosując smar z dodatkiem grafitu . Grubość warstwy smaru nie powinna utrudniać obserwacji momentu pęknięcia na próbce.

• wprowadzić badaną próbkę między matrycę i tuleję dociskową tak, aby środki kolejnych wgłębień wypadały co najmniej 35 mm od krawędzi i 70 mm jeden od drugiego

• za pomocą pokrętła dosunąć dociskacz do matrycy, zachowując luz ok. 0,05 mm między próbką a dociskaczem

• nastawić skalę na zero

• wyciągnąć przesuwaną skalę na zewnątrz do połażenia zerowego

• ustawić w odpowiedni sposób lusterko oraz zapewnić optymalne oświetlenie badanej próbki

• przełączyć sprzęgło

• obracać pokrętłem w prawo przytrzymując przez chwilę sprzęgło w położeniu rozłącznym równomiernie i powoli tak, aby tłocznik wtłaczał próbkę z jednostajną prędkością ok. 0,01
  
  

• w czasie tłoczenia należy uważnie obserwować obraz próbki odbity w lusterku i w momencie pojawienia się pęknięcia przerwać próbę

• odczytać głębokość tłoczenia na skali zgrubnej oraz na skali obrotowej z dokładnością do 0,05 mm

• odczytane wyniki wpisać w tabelę wyników pomiarów

• za pomocą pokrętła wykonać obrót w lewo i wycofać tłocznik do położenia zerowego, a następnie przez dalszy obrót odsunąć dociskacz od matrycy tak, aby można było wyjąć badaną próbkę

• badanie powtórzyć trzykrotnie

• z uzyskanych wyników obliczyć średnią tłoczności IE _{śr ,} wpisać do tabeli pomiarów i porównać z krzywą charakterystyczną na wykresie dla danego materiału .

5. Wyniki przeprowadzonej próby.

Próbki: prostokątne

szerokość		Długość	grubość
1	80,0	200,8	0,7
2	80,1	200,7	0,64
3	80,12	200,8	0,66

Próby:

1. wtłoczenie 10,05mm

2. wtłoczenie 9,2mm

3. wtłoczenie 10,2mm

Określenie wielkości	Oznaczenie		Jednostka
Grubość próbki	a	0,67	mm
Szerokość próbki prostokątnej bok próbki kwadratowej, średnica próbki okrągłej	b	80,07	mm
Średnica kulista zakończonego stempla	d1	20	mm
Wewnętrzna średnica matrycy	d2	30	mm
Wew. średnica pierścienia dociskowego.	d3		mm
Wynik pomiaru głębokości wytłoczenia	h	10,05 9,2 10,2	mm
Tłoczność średnia arytmetyczna wyników pomiaru głębokości	IE	9,816	mm

6. Wnioski

W wyniku przeprowadzanej próby tłoczności otrzymano następujące parametry charakteryzujące badany materiał :

• Miara tłoczności IE = 9,82 mm

• Materiał drobnoziarnisty (wg skali ASTM wielkość ziarna 2690 - 5380 μ
  )

• Struktura materiału jednorodna

• Klasa tłoczności dla zmierzonych wielkości odpowiada wykresowi SSB .

7. Literatura

1. Ciszewski A, Radomski T, „Ćwiczenia laboratoryjne z materiałoznastwa” Oficyna Wyd. Polit. Warszawskiej W-wa 1995.

2. Dobrzański L.A, Nowosielski R „Metody badań metali i stopów” T1 i T2 Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 1986.

3. Dobrzański L.A „materiałoznawstwo z podstawami nauki o materiałach” WTN W-wa 1998.

4. Janas R, „Materiałoznawstwo z ćwiczeniami laboratoryjnymi” PWN W-wa 1987.

5. PN-79/ H-04400

10

---