Inżynieria Materiałowa
Elektrotechnika Rok II
Ćwiczenie nr
Temat: BADANIE TWARDOŚCI I UDARNOŚCI WYBRANYCH MATERIAŁÓW ELEKTROIZOLACYJNYCH
Twardość – cecha ciał stałych świadcząca o odporności na działanie sił punktowych (skupionych). Efektami oddziaływania sił skupionych mogą być odkształcenia powierzchni, zgniecenie jej lub zarysowanie. Definicja twardości jest dość ogólna, stąd mnogość metod i skal pomiarowych.Twardość materiału mierzy się za pomocą przyrządów nazywanych twardościomierzami (mikrotwardościomierzami), skleroskopami lub durometrami. Budowane są przyrządy zarówno stacjonarne jak i przenośne. Twardość jest istotną charakterystyką materiałów konstrukcyjnych. Dla każdego typu materiałów utworzono odpowiednie metody klasyfikacji i pomiarów twardości. W zależności od rodzaju badanego materiału stosowane są różne metody pomiaru i skale pomiarowe. Wartości twardości uzyskane różnymi metodami na ogół nie są ze sobą porównywalne. Jedynie w obrębie tego samego materiału wyznaczane są doświadczalnie tablice i wzory porównawcze.
Badanie twardości rezokartu
Materiał Rezokart |
próba | Fm(N) | Fr(N) | h1(mm) | h2(mm) | h(mm) | HB(N/mm) | HBśr |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 652,14 | 1141,25 | 0,20 | 0,04 | 0,16 | 290,77 | 133,5 | |
| 2 | 652,14 | 360,4 | 0.50 | 0,04 | 0,42 | 91,82 | ||
| 3 | 652,14 | 263,36 | 0.60 | 0,04 | 0,56 | 67,09 | ||
| 4 | 652,14 | 427,97 | 0.40 | 0,04 | 0,36 | 109 | ||
| 5 | 652,14 | 427,97 | 0.40 | 0,04 | 0,36 | 109 |
Badanie twardości sklejki
Materiał sklejka |
próba | Fm(N) | Fr(N) | h1(mm) | h2(mm) | h(mm) | HB(N/mm) | HBśr |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 652,14 | 1381,95 | 0,40 | 0,04 | 0,36 | 352,09 | 277,98 | |
| 2 | 652,14 | 1190,4 | 0,42 | 0,04 | 0,38 | 303,29 | ||
| 3 | 652,14 | 897,98 | 0,47 | 0,04 | 0,43 | 228,78 | ||
| 4 | 652,14 | 992,88 | 0,45 | 0,04 | 0,41 | 252,97 | ||
| 5 | 652,14 | 992,88 | 0,45 | 0,04 | 0,41 | 252,97 |
Wnioski: Sklejka jest materiałem twardszym od rezokartu, wiec może być częściej stosowana w przemyśle.
Udarność, własność mechaniczna wyrażająca się odpornością materiału na pęknięcie przy uderzeniu.Do prób udarności używa się znormalizowanych próbek materiałów z nacięciem (w kształcie U lub V),które, oparte na podporach, uderzane są młotem wahadłowym po przeciwnej stronie nacięcia. Udarność obliczana jest jako stosunek energii zużytej na złamanie próbki do pola pierwotnego przekroju próbki w miejscu przełamania. Nowoczesne młoty udarnościowe do prób udarności wyposażane są w specjalne urządzenia różnicowe, pozwalające na bezpośredni odczyt ze skali wartości energii wykorzystanej do złamania próbki
Badanie udarności sklejki
| Materiał | Próba | E’(kg*cm) | E(J) | H(mm) | b | a(kJ/m2) | ∆a | a±∆a |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sklejka | 1 | 17 | 1,67 | 5 | 10 | 33,4 | ||
| 2 | 19 | 1,86 | 5 | 10 | 37,2 | |||
| 3 | 15 | 1,47 | 5 | 10 | 29,4 | |||
| 4 | 12 | 1,18 | 5 | 10 | 23,6 | |||
| 5 | 15 | 1,47 | 5 | 10 | 29,4 |
| Materiał | Próba | E’(kg*cm) | E(J) | H(mm) | Bn(mm) | A(kJ/m2) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sklejka z karbem | 1 | 20 | 1,96 | 5 | 8 | 49 | ||
| 2 | 13 | 1,27 | 5 | 8 | 31,7 | |||
| 3 | 9 | 0,88 | 5 | 8 | 40.2 | |||
| 4 | 12 | 1,17 | 5 | 8 | 22 | |||
| 5 | 15 | 1,47 | 5 | 8 | 36,7 |
Badanie udarności rezokartu
| Materiał | Próba | E’(kg*cm) | E(J) | H(mm) | b(mm) | A(kJ/m2) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rezokart | 1 | 8 | 0,78 | 2 | 10 | 39 | ||
| 2 | 8 | 0,78 | 2 | 10 | 39 | |||
| 3 | 8 | 0,78 | 2 | 10 | 39 | |||
| 4 | 7 | 0,68 | 2 | 10 | 34 | |||
| 5 | 9 | 0,88 | 2 | 10 | 44 |
| Materiał | Próba | E’(kg*cm) | E(J) | H(mm) | Bn(mm) | A(kJ/m2) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Rezokart z karbem | 1 | 2 | 0,2 | 2 | 8 | 12,5 | ||
| 2 | 2 | 0,2 | 2 | 8 | 12,5 | |||
| 3 | 1,5 | 0,15 | 2 | 8 | 9,38 | |||
| 4 | 1,5 | 0,15 | 2 | 8 | 9,38 | |||
| 5 | 1,5 | 0,15 | 2 | 8 | 9,38 |
Wnioski: Po analizie tabeli można stwierdzić, że najtrudniej doprowadzić do pękniecia sklejki, gdy jest prostopadle do krawędzi warst próbki karbem, a najłatwiej gdy jest ustawiona prostopadle do płaszczynzny warst próbki. Jeśli chodzi o rezokart to najtrudniej pęka, gdy jest ustawiony wzdłuż krótszego boku próbki, natomiast najłatwiej pęka w ustawieniu wzdłuż dłuższego boku z karbem. Widoczny jest również fakt, że lepszą udarnością cechuję się rezokart.