ĆWICZENIE NR 1a
STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA (zwykła)
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z praktycznym sposobem przeprowadzenia próby statycznej rozciągania metali zgodnie z obowiązującymi normami:
-PN-71/H-04310- Próba statyczna rozciągania metali,
-PN-71/H-04314- Próba statyczna rozciągania rur metalowych,
-PN-72/H-04316- Próba statyczna rozciągania metali drutów,
używanymi do tego celu próbkami, przyrządami i maszynami wytrzymałościowymi oraz interpretacją i opracowaniem wyników prób.
W czasie ćwiczenia należy przeprowadzić następujące próby:
Próbę zwykłą rozciągania/ bez tensometru mechanicznego/ próbek okrągłych i płaskich.
Próbę zwykłą rozciągania drutów i rur.
2. Definicja wyznaczników
- wyznaczenie wyraźnej granicy plastyczności:
$$R_{e} = \frac{F_{e}}{S_{o}}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ }\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack\ \text{lub}\ \lbrack\text{MPa}\rbrack$$
Re− granica plastyczności
Fe- siła odpowiadająca wyraźnej granicy plastyczności
So- pole pierwotnego przekroju próbki
- wyznaczenie wytrzymałości na rozciąganie:
$$R_{m} = \frac{F_{m}}{S_{o}}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ }\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack\ \text{lub}\ \lbrack\text{MPa}\rbrack$$
Rm− wytrzymałość na rozciąganie
Fm− największa siła rozciągająca działająca na próbkę
So− pierwotny przekrój poprzeczny próbki
- wyznaczenie naprężenia rozrywającego:
$$R_{u} = \frac{F_{u}}{S_{u}}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ }\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack\ \text{lub}\ \lbrack\text{MPa}\rbrack$$
Ru− naprężenie rozrywające
Fu− siła rozciągająca w chwili rozerwania próbki
So− najmniejszy przekrój próbki po rozerwaniu
- wyznaczenie wydłużenia względnego próbki po zerwaniu:
$$A = \ \frac{L_{u} - L_{o}}{L_{0}}*100\%$$
Lu- długość próbki w momencie pojawienia się szyjek
Lo- długość pomiarowa początkowa
-wyznaczenie przewężenia względnego w miejscu rozerwania próbki
$$Z = \ \frac{S_{o} - S_{u}}{S_{0}}*100\%$$
So- powierzchnia przekroju początkowego próbki
Su- powierzchnia przekroju końcowego próbki
Protokół (str.5 )
Obliczenia
Próbka nr 1
$$R_{e} = \frac{F_{e}}{S_{o}} = \ \ \frac{30000}{78,5} = 382,16\ \lbrack MPa\rbrack\ \ \ \ \ \ \ $$
$$R_{m} = \frac{F_{m}}{S_{o}} = \frac{37000}{78,5} = 471,33\ \ \ \lbrack MPa\rbrack\ \ \ \ \ \ $$
$$R_{u} = \frac{F_{u}}{S_{u}} = \frac{32000}{28,26} = 1132,34\ \ \ \ \lbrack MPa\rbrack$$
$$A = \ \frac{L_{u} - L_{o}}{L_{0}}*100\% = \frac{73 - 54}{54}*100\% = 35,18\ $$
$Z = \ \frac{S_{o} - S_{u}}{S_{0}}*100\%\ $= $\frac{78,5 - 28,26}{78,5}*100\% = 64$
Próbka nr 2
$$R_{e} = \frac{F_{e}}{S_{o}} = \frac{25000}{80} = 312,5\ \lbrack MPa\rbrack\ \ \ \ \ \ $$
$$R_{m} = \frac{F_{m}}{S_{o}} = \frac{37000}{80} = 462,5\ \lbrack MPa\rbrack\ \ \ \ \ \ \ \ \ $$
$R_{u} = \frac{F_{u}}{S_{u}} = \frac{30000}{45} = 666,66\ \lbrack MPa\rbrack$
$$A = \ \frac{L_{u} - L_{o}}{L_{0}}*100\% = \frac{69 - 55}{55}*100\% = 25,45$$
$Z = \ \frac{S_{o} - S_{u}}{S_{0}}*100\% = \frac{80 - 45}{80}*100\% = 43,75$
Wykres
Str. 6
Str.7
Wnioski
Wolny charakter przeprowadzonej próby potwierdza jej statyczny charakter. W większości przypadków próbki stalowe pękają bliżej środka długości pomiarowej próbki. Szybkość narastania siły na siłomierzu na początku badania możemy stwierdzić że przyrost próbki jest niewielki lecz siła rozciągająca próbkę narasta szybko. Po pewnym czasie wskazówka siłomierza zatrzymuje się na wartości siły która nazywa się siłą uplastyczniającą Fu .Próbka staje się plastyczna a w pewnych przypadkach od tego momentu może wystąpić zjawisko okres przyrostu wydłużeń bez przyrostu siły. W miarę obciążania próbki siła rośnie już wolniej ale przyrost następuje coraz szybciej co wskazuje nam na umacnianie się materiału. W pewnym momencie siła przestaje rosnąć i osiąga maximum Fmax. Następuje destabilizacja materiału. W chwili Fmax na próbce pojawia się „szyjka” siła maleje bardzo szybko, wydłuża się także szybko z powodu zmniejszania się przekroju poprzecznego próbki i dochodzi do zerwania. Kąt przełomu próbki stalowej jest bliski kontowi prostemu zawartemu pomiędzy długością próbki, a jej średnicą
Wyszukiwarka