Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy
im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich
w Bydgoszczy

Wydział Inżynierii Mechanicznej

Mechanika i Budowa Maszyn

Wytrzymałość materiałów - laboratorium

Badania makroskopowe wyrobów hutniczych.

Studia: MiBM

Semestr: 1

Grupa: A

Rok akademicki: 2014/15

Klaudia Kawczyńska

1. Cel badań makroskopowych wyrobów hutniczych.

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z makroskopowymi metodami badań ( okiem nieuzbrojonym lub przy kilkukrotnym powiększeniu) materiałów, elementów maszyn i narzędzi w celu określania ich jakości lub wad, które są wynikiem procesów odlewniczych, spawalniczych, przeróbki plastycznej, obróbki cieplnej oraz cieplno chemicznej.

1. Zakres możliwości badawczych przy wykorzystaniu badań makroskopowych.

Badania makroskopowe przeprowadza się przy pomocy lup o powiększeniu do 30 razy lub podczas obserwacji „gołym okiem”. Dzięki takim badaniom makroskopowym jesteśmy w stanie ocenić jakość materiału gotowych wyrobów lub półfabrykatów.

Podczas tych badań możliwe jest wykrycie:

-nieciągłości materiału: pęknięcia, zawalcowań, jam skurczowych, pęcherzy podskórnych

-niejednorodności chemicznych

-niejednorodności strukturalnych (stali, surówek, żeliwa i innych stopów).

1. Badanie makroskopowe przełomów.

Dzięki tego rodzaju badaniom makroskopowym można określić obecność lokalnych

odkształceń plastycznych, a także mikro i makropor.

Obserwując powierzchnie złomów zmęczeniowych wyróżniamy: rodzaj strefy

zmęczeniowej wraz z ogniskiem złomu, strefą linii spoczynkowych, strefą złomu

resztkowego- pozwala to na określenie rodzaju naprężeń okresowo zmiennych i

ich wielkości.

Rys. 1. Złom zmęczeniowy

1- ognisko

2- strefa pęknięcia zmęczeniowego z liniami spoczynku

3- strefa pęknięcia doraźnego

O wartości naprężenia zmiennego decyduje wielkość pola powierzchni strefy pęknięcia zmęczeniowego. Im mniejsza jest ta strefa pęknięcia zmęczeniowego w porównaniu ze strefą pęknięcia doraźnego tym większa jest wartość naprężenia zmęczeniowego. Duże pole powierzchni strefy pęknięcia zmęczeniowego świadczy o małym naprężeniu małej prędkości rozprzestrzeniania pęknięcia.

Wygląd złomu zmęczeniowego jest zależny od rodzaju i wielkości obciążeń zmęczeniowych, jakie spowodowały zniszczenie. Poprzez tą zależność na podstawie

obserwacji mikroskopowych złomu można odtworzyć charakter obciążeń oraz możemy ustalić położenie ogniska pęknięcia.

1. Podsumowanie i wnioski.

Dzięki badaniom makroskopowym wyrobów hutniczych można wykryć i określić wady w wytworze gotowym. Kiedy nabędziemy wiedzę po wykonaniu takiego badania możemy ją wykorzystać tak, by w przyszłości uniknąć wad w dalszej produkcji. Zaletą takich badań są niskie koszta ich wykonania oraz fakt, że nie wymagają one specjalistycznego i drogiego sprzętu.
Badania makroskopowe mają ogromne znaczenie, ponieważ są wykorzystywane w ocenie jakościowej produktów hutniczych, dzięki czemu można sprawdzić, czy dany wytwór spełnia określone normy i wymagania eksploatacyjne. Przez to możemy posiąść wiedzę o jakości badanych wyrobów hutniczych, od których może zależeć zdrowie człowieka.