WMiIM Rok II
|
Temat : Statyczna próba rozciągania . Analiza procesu ciągnienia metali |
Ocena |
Grupa 3B |
Wykonali: Szymula Grzegorz , Szpak Krzysztof |
Prowadzący dr inż. A.Bator |
1.Cel ćwiczenia .
a)Przeprowadzenie prób ciągnienia prętów stalowych z różnymi gniotami
b) Zapoznanie się z wpływem wielkości gniotu na zmiany wytrzymałości na rozciąganie , wydłużanie względne oraz przewężenie ciągnionych prętów
c) Wykonanie prób rozciągania próbek ze stali nisko- i wysokowęglowych
d) Wyznaczenie umownej granicy plastyczności
e) Porównanie własności mechanicznych badanych materiałów
2.Przebieg ćwiczenia
Ćwiczenie składa się z dwóch części . w pierwszej trzy pręty okrągłe poddaliśmy procesowi ciągnienia w ciągarce ławowej , łańcuchowej . Jako narzędzi użyliśmy ciągadeł stożkowych z węglika spiekanego w gatunku G10 . Jako środek smarujący zastosowaliśmy proszek mydła sodowego .Trzy pręty ciągniemy z gniotem 10% , 20% i 30%.
W 2 części te same pręty poddaliśmy próbie rozciągania jednoosiowego .
3.Opracowanie wyników .
Parametry próby rozciągania z zastosowaniem ekstensometru :
Lp.
|
Mierzona wielkość |
Symbol |
Jednostka |
Wartość |
1
|
Stosowany zakres sił
|
F |
kN |
20 |
2
|
Prędkość trawersy ???? |
Vt |
mm/min |
5 |
3
|
Prędkość papieru |
Vp |
mm/min |
50 |
4
|
Wzmocnienie pośrednie |
k= |
- |
10 |
5
|
Wzmocnienie bezpośrednie |
k |
- |
1000 |
6
|
Baza Ekstensometru |
Loekst |
mm |
50 |
Próbka I
do=6,01 mm S0=
= 28,35 mm2 du=3,5 Su=
= 9,61 mm2
Lu=108,1 mm
k=
=10
ε=0,2 %
Loekst = k
= 50 mm
X= K
= 100 mm
Z=0%
a)Własności wytrzymałościowe
20000 N - 100 kratek Fm = 18600 N
Fm - 93 kratek Rm=
= 656,1 MPa
20000 N - 100 kratek Fu = 11600 N
Fu - 58 kratek Ru=
= 1207 MPa
20000 N - 100 kratek F 0,2= 17400 N
F0,2 - 87 kratek R 0,2=
= 613,8 MPa
b)Własności plastycze
A=
= 8,1 %
Z=
*100 = 66,1 %
Próbka nr 2
Z=10%
do=5,65 mm S0=
= 25,06 mm2
du=3,6 mm Su=
= 10,2 mm2
Lu=103,4 mm
Zr=
=11,6%
Własności wytrzymałościowe
20000 N - 100 kratek Fm = 17200 N
Fm - 86 kratek Rm=
= 686,3 Mpa
20000 N - 100 kratek Fu = 10600 N
Fu - 53 kratek Ru=
= 1039,2 Mpa
b)Własności plastycze
A=
= 3,4 %
Z=
*100 = 59,3 %
Próbka nr 3
Z=20%
do=5,32 S0=
= 22,21 mm2
du=3,5 Su=
= 9,61 mm2
Lu=103,8
Zr=
=21,65%
Własności wytrzymałościowe
20000 N - 100 kratek Fm = 15200 N
Fm - 76 kratek Rm=
= 684,4 MPa
20000 N - 100 kratek Fu = 10400 N
Fu - 52 kratek Ru=
= 1080 MPa
b)Własności plastycze
A=
= 3,8 %
Z=
*100 = 57 %
Próbka nr 4
Z=30%
do=5,04 S0=
= 19,94 mm2
du=3,6 Su=
= 10,2 mm2
Lu=103,4
Zr=
=29,66%
a)Własności wytrzymałościowe
20000 N - 100 kratek Fm = 14400 N
Fm - 72 kratek Rm=
= 722,2 MPa
20000 N - 100 kratek Fu = 9000 N
Fu - 45 kratek Ru=
= 882 MPa
b)Własności plastycze
A=
= 3,4 %
Z=
*100 = 59,3 %
Umowna granica plastyczności i pozostałe własności mechaniczne wyznaczane z próby rozciągania:
Nr próbki |
S0 |
Su |
R0,2 |
Rm |
Ru |
A |
Z |
z |
zrz |
|
mm2 |
mm2 |
MPa |
MPa |
MPa |
% |
% |
% |
% |
1 |
28,35 |
9,61 |
613,8 |
656,1 |
1207 |
8,1 |
66,1 |
0 |
0 |
2 |
25,06 |
10,2 |
- |
686,3 |
1039,2 |
3,4 |
59,3 |
10 |
11,6 |
3 |
22,21 |
9,61 |
- |
684,4 |
1080 |
3,8 |
57 |
20 |
21,65 |
4 |
19,94 |
10,2 |
- |
722,16 |
882 |
3,4 |
59,3 |
30 |
29,66 |
Próbka proporcjonalna (wzorcowa) poddana procesowi rozciągania (ze stali miękkiej)
Lp. |
Mierzona wielkość |
Symbol |
Jednostka |
Wartość |
1. |
Stosowany zakres sił |
F |
kN |
50 |
2. |
Prędkość trawersy |
Vt |
mm/min |
5 |
3. |
Prędkość papieru |
Vp |
mm/min |
50 |
4. |
Wzmocnienie pośrednie |
|
- |
10 |
du = 7 mm
lu = 108,4 mm
Własności wytrzymałościowe
50000 N - 100 kratek
FeL - 34,3 kratek
FeL = 17150 N
50000 N - 100 kratek
Fm - 70 kratek
Fm = 35000 N
50000 N - 100 kratek
Fu - 54,5 kratek
Fu = 27250 N
b)Własności plastyczne
Wnioski:
Po przeprowadzonym ćwiczeniu możemy stwierdzić , że rozciągana proporcjonalna próbka wykazuje wyraźną dranicę plastyczności, natomiast próbka nieproporcjonalna niskowęglowa posiada umowną granicę plastyczności wyznaczoną dla odkształcenia 0,2%
Wraz ze wzrostem gniotu granica wytrzymałości wzrasta. Dzieje się tak dlatego, że pod wpływem odkształcenia materiał umacnia się. Jego własności plastyczne (wydłużenie A i przewężenie Z) jednak maleją.