rok akademicki 2008/2009 Wrocław, dnia 2008-11-12
semestr zimowy
rok III semestr 5
Określenie relacji miedzy metodą Brinella a młotkiem Poldi.
Sprawdzający: Sporządzili:
mgr inż. Łukasz Janiga Dominik Stefaniak
Łukasz Omelańczu
Barbara Sobczyk
Jakub Dęmbczyński
1. Badanie twardości sposobem Brinella
Wymiary próbki |
Wyniki próby |
Wytrzymałości (granice naprężeń) |
||||
Grubość d[mm] |
Szerokość h[mm] |
Przekrój S0[mm2] |
Fe [kN] |
Fm [kN] |
Re [MPa] |
Rm [Mpa] |
5,17 |
49,5 |
256,07 |
88 |
125,0 |
344 |
488 |
2. Badanie twardości młotkiem Poldi.
2.1. Sposób pomiaru
Przy urzyciu młotka Poldi'ego możliwy jest pomiar twardości Brinella HB w sposób dynamiczno-plastyczny. Pod wpływem uderzenia stalowa kulka jest jednocześnie wgniatana w badaną powierzchnię oraz w powierzchnię płytki wzorcowej o znanej twardości HB.
Do wykonania badanie jest potrzebne :
- młotek Poldi
- płytka wzorcowa o znanej twardości HB.
- badana próbka
Młotek Poldi umożliwia nieniszczący pomiar twardości dużych elementów konstrukcyjnych, z których nie można wyciąć próbek do badania twardości innymi metodami. Może być z powodzeniem wykorzystywany np. do określenia parametrów wytrzymałościowych stali Re, Rm wówczas, gdy nie można z wbudowanego elementu konstrukcyjnego pobrać próbkę do badania na rozciąganie. Należy przy tym pamiętać o dużym wpływie sztywności badanych elementów konstrukcyjnych na dokładność uzyskiwanych wyników, co jest szczególnie istotne w stalowych konstrukcjach budowlanych, mających charakter konstrukcji cienkościennych.
Ri=9,807 *ai*HB ; i=e,m
ae,am - współczynnik proporcjonalności, odpowiednio dla Re i Rm
HB -twardość wyznaczona młotkiem Poldi
Po przeprowadzeniu próby mierzymy średnicę wgłębień i obliczamy twardość HB ze wzoru:
3.2 Młotek Poldi.
3.2.1 Pomiar podłoże stałe
Pomiar |
Wyniki pomiarów [mm] |
Twardość [HB] |
||||
- |
1 |
2 |
3 |
HBsr[HB] |
||
dw |
2,45 |
2,35 |
2,4 |
157 |
||
dp |
3,1 |
2,5 |
2,65 |
|
3.2.2 Obliczenia.
3.3.1 Pomiar podłoże sprężyste
Pomiar |
Wyniki pomiarów [mm] |
Twardość [HB] |
|||
- |
1 |
2 |
3 |
dśr |
HBp[HB] |
dw |
2,0 |
2,1 |
2,55 |
2,22 |
342 |
dp |
1,55 |
2,0 |
1,7 |
1,75 |
|
3.3.2 Obliczenia.
3.4.1 Wartości granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie.
3.4.2 Dane.
Rm=9,807a*HB am=0,347[-]
3.2.4.2 Obliczenia.
3.3 Porównanie wartości Re i Rm otrzymanych młotkiem Poldi i w próbie rozciągania.
|
Metoda Brinella |
Poldi |
Re[MPa] |
|
474 |
Rm[MPa] |
|
534 |
4. Wnioski.
Badanie twardości metodą młotka Poldi jest badaniem zaliczonym do badań polowych, tzn. można je wykonywać na placu budowy. Jednakże uzyskane tą metodą wartości nie są dokładne - mogą być obarczone dużym błędem (tak jest w przypadku otrzymanych wartości sił Re i Rm z obliczeń metodą Brinella).
W przypadku wyznaczania współczynnika k do obliczania twardości badanej próbki jedna wartość odbiega od dwóch pozostałych. Spowodowane było to faktem, iż próbka nie była idealnie jednorodna (jeden z końców był odkształcony - zakrzywiony kształt próbki). Miało to znaczny wpływ na odcisk kulki na próbce, a co za tym idzie na wynik twardości próbki.