Roman Chojnacki III MDL L-41

LABORATORIUM OBROBKI PLASTYCZNEJ

SPRAWOZDANIE NR 1

Temat: Wyznaczanie krzywej umocnienia metoda Hayera.

Rzeszów 2000

1.)Wstęp teoretyczny.

Zależność naprężenia uplastyczniającego od odkształcenia wyznacza się drogą doświadczalną i otrzymuje się tzw. Krzywą umocnienia .Znajomość przebiegu takiej krzywej jest niezbędna do obliczania wartości sił, naprężeń , pracy odkształcenia plastycznego w różnych procesach przeróbki plastycznej. Początkowy odcinek krzywych umocnienia dla metali technicznych można wyznaczyć różnymi metodami. Najczęściej stosuje się do tego próby rozciągania , ściskania i skręcania. Różnice pomiędzy wartościami naprężeń uzyskanych przy różnych metodach odkształcenia są niewielkie. Oznacza to, że przebieg zjawiska umocnienia tylko w niewielkim stopniu zależy od stanu naprężeń. Umożliwia to posługiwanie się tzw. Uogólnioną krzywą umocnienia, która pozwala na określenie właściwości plastycznych materiału odkształcanego działaniem dowolnego stanu naprężenia.

Umacnianie się materiału pod wpływem odkształceń plastycznych na zimno można opisać za pomocą przybliżonego równania krzywej umocnienia. w zastosowaniach praktycznych najczęściej spotyka się dwa rodzaje równań:

lub

Pierwsze z równań przedstawia krzywą, która przechodzi przez środek układu współrzędnych
i
, a dla małych odkształceń szybko wznosi się w kierunku dużych naprężeń
. Równanie to może być stosowane do materiałów w stanie wyżarzonym, czyli do materiałów, które mają stosunkowo niską granice plastyczności i wykazują szczególnie dużą skłonność do umacniania w początkowej fazie odkształcenia .

Wartości stałych c i n oblicza się na podstawie wyznaczonych doświadczalnie współrzędnych dwóch punktów krzywej umocnienia, przy czym zadaniem próby rozciągania jest określenie współrzędnych tych dwóch punktów.

Powyższy rysunek przedstawia kształt i wymiary próbki do wyznaczania parametrów równania krzywej umocnienia metodą Hayera .

Część środkowa próbki składa się trzech odcinków A,B,C o różnej szerokości b
. Aby umożliwić dokładne określenie odkształceń
i
nanosi się na odcinkach B i C bazy pomiarowe l
i l
. Po rozciągnięciu próbki aż do momentu wyraźnego przewężenia lub zerwania w części A odczytujemy wartość siły maksymalnej i mierzymy długość odcinków l
i l
.

Wartości odkształceń obliczamy jako :

=ln
,
=ln

Naprężenie uplastyczniające, odpowiadające obliczonym odkształceniom, są równe naprężeniom rozciągającym, które występują w tych częściach próbki w fazie końcowej rozciągania:

Gdzie
-to pola odpowiednich przekrojów poprzecznych próbki, które określa się z warunku stałej objętości odcinka pomiarowego:

Wnioski.

Po przeprowadzeniu doświadczenia i dokonaniu obliczeń otrzymaliśmy wykres odzwierciedlający krzywe umocnienia dla miedzi oraz stali niskostopowej. Doświadczenie na próbce aluminium nie powiodło się -materiał uległ zerwaniu poza strefą pomiarową. Doświadczenie wykazało że stal zerwała się przy większym obciążeniu (5,5kN) niż próbka miedzi (3,4kN). Największe naprężenia styczne wystąpiły pod kątem ok.45
w stosunku do naprężeń głównych.

---