Wojciech Dziuba Sylwia Godlewska	TEMAT: Próba ściskania ,powstawanie złomu .	25.03.2014
Wydział Odlewnictwa AGH Wirtotechnologia Rok 2 semestr4		Ocena
Uwagi:

1. Wstęp teoretyczny

Punkty charakterystyczne próby ściskania :

- skrócenie jednostkowe

-poszerzenie jednostkowe

-Umowne naprężenie ściskające

- rzeczywiste naprężenie ściskające

Umowna granica sprężystości – naprężenie , którego osiągniecie powoduje trwałe skrócenie próbki o 0,01% początkowej długości pomiaru .

Umowna granica plastyczności – naprężenie ,którego osiągnięcie powoduje trwałe skrócenie próby o 0,2% początkowej długości pomiarowej .

Wyraźna granica plastyczności – jest to naprężenie przy którym występuje wyraźne skrócenie próbki bez wzrostu obciążenia.

Wytrzymałość na ściskanie – jest to naprężenie odpowiadające sile niszczącej próbkę .

Współczynnik sprężystości podłużnej – jest to stosunek naprężenia do wywołanego tym naprężeniem skrócenia w zakresie odkształceń sprężystych .

Rodzaje złomu :

- złom poślizgowy

-złom rozdzielczy

-złom kruchy

Przełom metalu –nazwana jest powierzchnia złomu powstająca w wyniku specyficznych dla danego materiału czynników i naprężeń , określających różne mechanizmy jego niszczenia tj. rozwoju i łączenia się szczelin czy defektów struktury .

Tabela wyników dla próbek stalowych

Nr . p	F[kN]	Do [mm]	Ho [mm]	So [mm^2]	H [mm]	Δh [mm]	εc	qc	Ϭc	Ϭrz
1.	60	15	22,45	176,625	22,45	0	0	0	339,70	339,70
	80			176,625	22,45	0	0	0	452,95	452,95
	100			176,625	21,80	0,65	0.029	0.029	566.17	550,21
	120			176,625	19,10	3,35	0.15	0.175	679,40	578,21
	140			176,625	16,90	5,55	0.25	0.33	792.64	595,97
	160			176,625	15,31	7,14	0.32	0.47	905,87	616,24
2.	60	15	15,1	176,625	15,10	0	0	0	339,70	339,70
	80			176,625	15,10	0	0	0	452,95	452,95
	100			176,625	14,40	0,7	0.046	0.048	566,17	540,24
	120			176,625	12,80	2,3	0.15	0.175	679,40	578,21
	140			176,625	11,59	3,51	0.23	0.30	792,64	563.57
	160			176,625	10,40	4,7	0.31	0.45	905,87	624,74
3.	60	14,7	7,33	169,63	7,33	0	0	0	354.4	354,40
	80			169,63	7,33	0	0	0	472.53	472,53
	100			169,63	6,99	0,34	0.046	0.048	590.67	563,62
	120			169,63	6,20	1,13	0.15	0.175	708.8	603,23
	140			169,63	5,44	1,89	0.25	0.33	826.93	621,75
	160			169,63	5,06	2,27	0.30	0.43	945.06	660,88

Tabela wyników dla próbek żeliwnych

Nr. próby	F[kN]	Do[mm]	ho[mm]	So[mm^2]	h[mm]	Δh[mm]	εn	qc	Ϭc [MPa]	Ϭrz
1.	148	15	22,38	176,625	-	22,38	-	-	837,93	837,93
2.	268	15	14,91	176,625	-	14,91	-	-	1517,34	1517,34
3.	brak	15	7,5	176,625	-	7,5	-	-	0	0

Wykresy

Wykres F[KN] do Δh

Wykres Ϭc do εc

Wykres Ϭc=f(εc)

Próba udarności

Miarą udarowej próby zginania jest praca zużyta na zniszczenie (złamanie) próbki. Stosunek tej pracy do pola przekroju poprzecznego zginanej udarowo próbki przyjęto nazywać udarnością.

[]

gdzie:

L_u [J] – wartość pracy zużytej na złamanie próbki

S₀ [m²] – pole powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu (dla próbek z karbem), mierzone przed próbą

Schemat młota wahadłowego typu Charpy’ego.

Młot 2 jest zamocowany wahliwie na podstawie 1. Na osi obrotowej połączonej sztywno z wahadłem znajduje się wskazówka 5, która z pewnym oporem może obracać się wokół osi. Po zamocowaniu wahadła w górnym początkowym położeniu, wskazówkę 5 powinno się dosunąć do oporu 3. Po zwolnieniu zaczepu młot opada na próbkę 6, po czym wychyla się o kąt β, o wartość kąta wychyla się również wskazówka 5 i wskazuje na odpowiedniej skali wartość pracy zużytej na złamanie próbki. Po złamaniu próbki wahadło zatrzymuje się ręcznie przy pomocy hamulca 7.

Pomiar próbek i obliczenia przekroju , pracy złamania i udarności .

przełom poślizgowy - próbka została zgięta, pękniecie nastąpiło po przekroczeniu granicy plastyczności, tj. przy znacznych odkształceniach trwałych,

przełom kruchy - próbka pękła bez widocznego odkształcenia plastycznego,

przełom z rozwarstwieniem - wskazujący na duży stopień anizotropowości materiału, spowodowany przeróbką plastyczna lub wskazujący na obecność jednego lub więcej pasm zanieczyszczeń.

Na rodzaj przełomu wpływają oprócz własności materiału, także kształt i wymiary karbu.

1 .Próbka żeliwna 7,78x10

Pole przekroju S₀ w [m²]= 0,00008

Praca złamania L_u [J]= 4

Udarność[]=50000

2. Próbka staliwna 7,98x10

Pole przekroju S₀ w [m²]= 0,00008

Praca złamania L_u [J]=76

Udarność[]=950000

Wnioski

Większość metali i ich stopów doznaje podczas ściskania pęknięcia poślizgowego(ścięcie). Pęknięcie poślizgowe poprzedzone jest odkształceniami trwałymi wywołanymi naprężeniami stycznymi występującymi w przekrojach nachylonych pod katem 45° do kierunków naprężeń głównych i zachodzi pod katem zbliżonym do kąta nachylenia tych przekrojów. Metalami wykazującymi pęknięcia poślizgowe są np. mosiądz i żeliwo wyższej jakości.

Niektóre metale i ich stopy ulegają podczas próby ściskania pęknięciu rozdzielczemu .Pękniecie to zachodzi w przekrojach prostopadłych do kierunków głównych wydłużenia .Ponieważ największe wydłużenia próbki zachodzą w kierunku normalnym do tworzących próbki, przeto złom rozdzielczy przebiega wzdłuż tworzących. W rzadkich przypadkach pojawia sie w wyniku ściskania złom kruchy, jak np. dla stali hartowanych. W wyniku próby ściskania metali kruchych otrzymuje się wartość obciążenia niszczącego próbkę, a zatem i wytrzymałość na ściskanie. Cechą charakterystyczną materiałów kruchych jest ich większa wrażliwość na rozciąganie niż na ściskanie. Nic należy stosować do badań próbek skrzywionych i z pęknięciami hartowniczymi, próbek z wgnieceniami i zadziorami na krawędziach

Pomiędzy wynikami próby udarności, przeprowadzonej na różnych rodzajach próbek, nie zachodzi podobieństwo, bowiem praca zużyta na złamanie próbki zależy nie tylko od powierzchni jej przekroju poprzecznego, lecz i innych czynników, jak kształtu i wymiaru próbki i karbu, stanu powierzchni, temperatury badania, prędko­ści obciążenia itp. Największy jednak wpływ na wartość udarności ma kształt i głę­bokość karbu. Im karb jest głębszy i ostrzejszy, tzn. im promień zaokrąglenia karbu jest mniejszy, tym udarność jest mniejsza.

Reasumując, badania udarności mają szczególne znaczenie dla stali ulepszanych cieplnie, gdy wraz z korzystnym wzrostem wytrzymałości i twardości zachodzi szkodliwy wzrost kruchości materiału. Pozwalają one w tym przypadku ustalić optymalne warunki obróbki cieplnej.