GRANICA PLASTYCZNOŚCI: jest to naprężenie, przy którym następuje wyraźny wzrost wydłużenia, zwany płynięciem materiału [MPa].GÓRNA GRANICA PLASTYCZNOŚCI: ReH= FeH/So Jest to stosunek siły w momencie, kiedy następuje jej pierwszy spadek. Powstające wydłużenie jest w przeważającej części sprężyste. DOLNA GRANICA PLASTYCZNOŚCI: ReL= FeL/So Jest to stosunek najmniejszej siły podczas płynięcia z promieniem ewentualnego efektu przejściowego. So – początkowe pole przekroju poprzecznego próbki UMOWNA GRANICA PLASTYCZNOŚCI: R0,2 występuje, gdy materiał nie ma wyraźnej granicy plastyczności. [N/m2]

WYTRZYMAŁOŚC NA ROZCIĄGANIE: Rm= Fm/So Jest to stosunek największej siły występującej w próbce, po przekroczeniu granicy plastyczności. Wówczas powstaje szyjka. [MPa]

GRANICA PROPORCJONALNOŚCI: QH= FH/So. Jest to granica stosowalności prawa Hooke’a. Jest to maksymalne naprężenie, przy którym zachodzące odkształcenie jest proporcjonalne do wywołującego je naprężenia. Jest to inaczej granica liniowej sprężystości.

GRANICA SPRĘŻYSTOŚCI: Qspr= F spr/ So. Wówczas materiał przechodzi w stan plastyczny a odkształcenia są nieodwracalne. Występuje umowna granica sprężystości R0,05% {MPa]

PŁYNIĘCIE MATERIAŁU PRÓBKI: Jest to zjawisko przebiegające nierównomiernie w objętości próbki. Polega na stopniowym niszczeniu siatki cementytu (faza i większej sztywności) i przejmowanie obciążenia przez ziarna ferrytu.

NAPRĘŻENIE ROZRYWAJĄCE: jest to minimalne naprężenie, podczas którego próbka się zrywa. Ru=Fu/So. Fu minimalna siła potrzebna do zerwania próbki NAPRĘŻENIE: Q=F/S. [N/m2]

WSPÓŁCZYNNIK POISSONA: (v) jest to stosunek odkształcenia poprzecznego do odkształcenia podłużnego przy osiowym stanie naprężenia. Jest wielkością bezwymiarową i nie określa sprężystości materiału.

PRZEŁOM (ZŁOM): nazywa się powierzchnię powstałą w wyniku całkowitego rozdzielenia na części próbki obciążonej w dowolny sposób. Może być: międzyziarnisty( gruboziarnisty, drobnoziarnisty i jedwabisty), potem wśródzmiarnisty: (rozdzielczy i poślizgowy). PRZEŁOM ROZDZIELCZY: powstaje w wyniku oderwaia się jednej części próbki od drugiej i jest zorientowany prostopadle do kierunku największego naprężenia rozciągającego lub wydłużenia. PRZEŁOM ROZDZIELCZY KRYCHY: gdy przełom nastąpi bez poprzedzającego odkształcenia plastycznego lub gdy przełom nastąpi z bardzo małym odkształceniem plastycznym., PRZEŁOM ROZDZIELCZY WIĄZKI: gdy przełom poprzedza bardzo duże odkształcenie plastyczne PRZEŁOM POŚLIZGOWY: powstaje w płaszczyznach największych poślizgów, gdy występuje największe naprężenie styczne. UŻYTE PRÓBKI W TYM ĆWICZENIU: C45, S185, AW-2024.

WZGLĘDNE WYDŁUŻENIE: NAPRĘŻENIE PROCENTOWE PO ROZERWANIU: jest to trwałe wydłużenie długości pomiarowej po rozerwaniu, wyrażone w procentach początkowej długości pomiarowej, A=Lu-Lo/ Lo * 100% Lu- długość pomiarowa po rozerwaniu (mm), Lo – początkowa długość pomiarowej (mm), która dla próbki proporcjonalnej jest obliczana z zależności Lo=kpierw.So, gdzie k= współczynnik proporcjonalności, k=5,65

PRZEWĘŻENIE PROCENTOWE: jest to największa zmiana powierzchni przekroju poprzecznego, która następuje podczas próby, wyrażona w procentach początkowej powierzchni przekroju poprzecznego So Z= So=Su/ So * 100%, gdzie Su – najmniejsza powierzchnia przekroju poprzecznego próbki po rozciąganiu, Z=[1-(du/do]2 * 100%

RODZAJE PRÓBEK W ZALEŻNOŚCI OD KSZTAŁTU: są z główką i bez główek. Główka to miejsce, za które mocuje się próbkę w maszynie rozciągającej. RODZAJE Z GŁÓWKĄ: do chwytania w szczęki, z główką do pierścieni, z główkami gwintowanymi RODZAJE PRÓBEK W ZALEŻNOŚCI OD PRZEKROJU POPRZECZNEGO: są próbki o przekroju poprzecznym okrągłym, o przekroju poprzecznym prostokątnym, o przekroju poprzecznym niekołowym.

PRZEŁOMY PRÓBEK: może wystąpić przełom rozdzielczy kruchy, przełom rozdzielczy wiązki, przełom poślizgowy.

STATYCZNA PRÓBA ŚCISKANIA METALI: używa się próbki w kształcie walca. Mogą mieć wymiary: 10,20,30 mm. Wysokość próbki natomiast wynosi 1,5 do.

GRANICA PLASTYCZNOŚCI: jest to stosunek siły w momencie kiedy próbka ulega skróceniu bez wzrostu obciążenia do początkowego pola przekroju poprzecznego próbki. Re= Fe/So. Wyznacza się tylko dla materiałów plastycznych, które je posiadają.

UMOWNA GRANICA SPRĘŻYSTOŚCI: dla próby ściskania wynosi ona R 0,01%.

WYTRZYMAŁOŚC NA ŚCISKANIE: oblicza się dla materiałów kruchych, takich które w czasie próby ściskania ulegają zniszczeniu. Jest to stosunek największej siły występującej w próbce, po przekroczeniu granicy plastyczności.

BADANE MATERIAŁY PODCZAS TEJ PRÓBY: C45, ZL100, S185

ŚCISKANIE ZWYKŁE: podczas tej próby naszym zadaniem jest wyznaczenie: wyraźnej granicy plastyczności, wytrzymałości na ściskanie, skrócenia względnego i wykresu ściskania.

ŚCISKANIA ŚCISŁE: podczas tej próby naszych celem jest wyznaczenie: modułu sprężystości podłużnej przy ściskaniu, umowna granica sprężystości Rc0,01 oraz umownej granicy plastyczności Rc0,2. Wykazuje się to dla materiałów, które nie wykazują wyraźnej granicy plastyczności.

WYTRZYMAŁOŚĆ MATERIAŁÓW NA ŚCINANIE: Rt= F/2So [MPa]. Próbki mają kształt walców i są poddawane obróbce skrawaniem.

ŚCINANIE TECHNOLOGICZNE: jest to przypadek, gdzie obok naprężeń ścinających występują naprężenia normalne, jednakże naprężenia ścinające są znacznie większe od naprężeń normalnych. Jest to przypadek ścinania technologicznego(technicznego), w którym bierzemy pod uwagę średnią wartość naprężeń tnących, pomijając sprawę ich rozkładu w rozpatrywanym przekroju.

ŚCINANIE PROSTE: jest to przekrój w którym wystąpią tylko naprężenia ścinające. Można to uzyskać przez rozciąganie i ściskanie naprężeniami równymi co do bezwzględnej wartości, działającymi w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach. Może to robić nieskończenie cienkie ostrze. OZNACZENIA: 1. korpus 2. śruba dociskowa 3. wkładka ustalająca 4 wkładka ścinająca 5. próbka

PRÓBA UDARNOŚCI: wykorzystuje się do sprawdzenia, jak zachowa się materiał podczas nagłej zmiany obciążenia. Udarność obniża się wraz ze spadkiem temperatury. Służy do wykrywania wad materiałowych, kontroli obróbki cieplnej. Wykorzystuje się do badania próbki z karbem. Udarność zależy od temperatury, karbu, rodzaju próbki, głębokości karbu, siły.

UDARNOŚĆ: jest to stosunek pracy do powierzchni przekroju poprzecznego zginanej udarowo próbki. KC= K/So. K- praca użyta do złamania próbki So- powierzchnia przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu przed próbą. [J/cm2]

RODZAJE KARBÓW: karb w kształcie litery U, karb w kształcie litery V WYMIARY KARBU: 55x10x 10 głębokość karbu to 2. RÓŻNE POMIARY: KV=121J początkowa energia: 300, standardowa próbka karbu V , zużyta energia do złamania to 121J lub KV 300/7,5 czyli początkowa energia 300J, szerokość próbki 7,5. Albo KV 150/7,5=83J, oznacza początkową energię 150J, próbka z karbem V, o pomniejszonym przekroju i początkowej szerokości 7,5 mm, oraz zużyta energia na złamanie próbki to 83J

MASZYNA DO PRÓBY UDARNOŚCI: używa się młota Charpy. Jest to młot wahadłowy.

RODZAJE ZŁOMÓW: ZŁOM POŚLIZGOWY: oznacza, że próbka została zgięta, pęknięcie nastąpiło po przekroczeniu granicy plastyczności, przy znacznym odkształceniu trwałym. ZŁOM KRUCHY: oznacza, że próbka pękła nie wykazując widocznego odkształcenia plastycznego. ZŁOM MIESZANY, ZŁOM SPECYFICZNY Z ROZWARSTWIENIEM.

TYPY STOSOWANYCH PRÓBEK: MESNAGER: karb w kształcie litery U o głębokości 2 mm i szerokości 2 mm, ISO – Charpy U – karb w kształcie litery U o głębokości 5 mm i szerokości 2 mm, ISO- Charpy V – karb w kształcie litery V, głębokości 2mm i kącie nachylenia 45 stopni.

TWARDOŚĆ: własność ciał stałych polegająca na stawianiu oporu odkształceniom, plastycznym przy lokalnym oddziaływaniu nacisku na ich powierzchni, wywieranego przez inne, twardsze ciała. PRÓBY TWARDOŚCI DZIELIMY NA: ● statyczne - obciążenie wzrasta powoli od zera aż do pełnej wartości, do ktorych zaliczamy pomiary twardości sposobem Brinella, Rockwella i Vickersa; ● dynamiczne - obciążenie wywołane jest energią kinetyczną wgłębnika: pomiar twardości młotkiem Poldiego, skleroskopem Shore’a, wahadłem Herberta.

METODĄ ROCKWELLA: jest to próba polegająca na dwustopniowym wciskaniu w badany materiał stożka diamentowego lub kulki stalowej o określonych kształtach i warunkach pomiaru. Podstawą określenia twardości Rockwella jest pomiar trwałego przyrostu głębokości odcisku, wyrażany w jednostkach twardości HR. Polega na dwustopniowym obciążeniu podczas pomiaru. Wykonujemy pomiar: 1/ sprawdzamy czy dźwignia obciążona głownego jest zablokowana 2/ stykamy z wgłębnikiem, 3/ obracamy pokrętem, dociskamy wgłębnik tak by mała wskazówka wskazywała czerwony punkt na tarczy czujnika, 3/ włączyć obciążenie główne dźwigni, 4/ odczekać na ustalenie wartości czyjnika, 5/ przesunąć dźwignię w położeniu początkowe i odczytać twardość na skali Dla stożka twardośc oznaczamy symbolem HRC i HRA, a dla kuli HRB i HRF. Za pomocą stożka stosujemy pomiar dla twardych materiałów, główne stali ulepszonych cieplnie. Dla stożka twardość wyraża się wzorem: HRC= 100 – hśr/0,002 a dla kuli: KRC= 130- hśr/0,002 Zaletą jest możliwość pomiaru materiałów miękkich i twardych, duża szybkość pomiaru. WADY: Wiele źródeł powstawania błędu, błędy powstają przez pomiar głębokości odcisku, 4/ duża ilość skal umownych, nierównomierność skal. Stożek ma kąt 120 stopni. Mierzenie twardości nie mniejszej niż 850 HV. GŁĘBOKOŚĆ WNIKANIA 0,002 mm.

POMIAR TWARDOŚCI METODĄ BRINELLA: dokładność jest tym większa, im większą kulkę zastosujemy. Zaleca się używania kulki 10mm. HB= 0,102 * F/S S=PIDh, D-średnica kulki, h= głębokość odcisku w badanym materiale, h=1/2(D-pierwD2-d2) d- średnica odcisku. Polega na wciskaniu wgłębnika pod obciążeniem F, w postaci kartowanej kulki stalowej o średnicy D w powierzchnię badanego materiału, w czasie T. Średnica odcisku kuli D jako średnia z kilku pomiarów w kierunkach wzajemnie prostopadłych służy do obliczenia pola powierzchni czaszy Średnica kulki to: 10,5,2,5 , 2, 1 mm CZAS: dla stali i żeliwa to 10 – 15s, dla metali HB>32 to 30s, dla metali HB<32 to 60s. 190 HB oznacza średnicę kulki 10 mm, obciążenie 3000kg, czas trwania 10-15 s. TWARDOŚĆ BRINELLA: to stosunek siły obciążającej do pola powierzchni czaszy odcisku. Wykonujemy: 1/ położenie badanej próbki na stoliku 2/ przez pokręcenie koła podnieść stolik, tak by docisnąć badaną próbkę do kulki, 3/ zamknąć zaworek spustowy, 4/ pompować olej dźwignią do przestrzeni roboczej aż do uzyskania wymaganej siły 5/ odczekać wymagany czas 6/ odkręcić zawór spustowy, opuścić stolik 7/ wykonać pomiar średnicy wgniecenia przy pomocy lupy z podziałką 9/ obliczyć ze wzoru ZALETY: możliwość pomiaru twardości stopów niejednorodnych, 2/ jedna skala twardości WADY: kłopotliwość pomiary średnicy odcisku i odczytywania z tablic, 2/ nie nadaje się do pomiarów twardości małych przedmiotów, 3/ pomiary nie są zawsze porównywalne, 4/ nie nadaje się do pomiarów materiałów twardych.

POMIAR VICKERSA: penetratorem jest diamentowy ostrosłup czworokątny foremny o kącie 136stopni. Czas obciążenia ok. 10-15 s, a obciążenie 294N.Wzór to: HV= F/S S=d/ 2 sin 1/2alfa S- pole powierzchni bocznej, d – średnica arytmetyczna d1 i d2 lub HV= 1,8544 P/a2 [MN/ m2]. Nacisk może wynosić od 1 do 100 kG. WYKONANIE POMIARU: 1/ położyć próbkę na stoliku włączyć oświetlenie, tak ustawić stolik aby uzyskać wyraźny obraz próbki, 2/ przesunąć dźwignię zwalniacza. Wgłębnik ustawić na linii działania siły obciążającej i włączyć obciążenie, 3/ po dojściu dźwigni wyłącznika do położenia końcowego przestawić ją z powrotem w położenie początkowe 4/ ustawić obiektyw nad dociskiem 5/ zmierzyć przekątne miarką przymocowaną do matówki, 6/ odczytać wartość twardości z tablic. ZALETY: 1/ jednoznaczność oznaczeń, 2/ stosuje się jedną skalę porównywalną w całym mierzonym zakresie makrotwardości bez względu na wielkość obciążenia, 3/ można badać małe przedmioty, 4/ można badać metale miękkie i twarde, 5/ nadaje się do zastosowania w makro i mikrotwardości, 6/ duża dokładność pomiarów WADY: konieczność starannego oczyszczenia badanej powierzchni, 2/ nie nadaje się do pomiarów niejednorodnych. Obciążenie wybiera się od 1,96 do 980 N. Czas działania siły to 15 s. Przekątne mierzy się z dokładności 0,001 mm.