Własności wytrzymałościowe metali określane są przez:

a) R_e- granica plastyczności, jest to naprężenie, po osiągnięciu którego występuje wyraźny wzrost wydłużenia próbki bez wzrostu siły. Re opisuje wzór:

[MPa] F_e- siła rozciągająca; S₀-powierzchnia przekroju

b) R_m- wytrzymałość na rozciąganie, jest to naprężenie odpowiadające największej sile rozciągającej F_m odniesione do powierzchni S₀

[MPa] F_m- max siła rozciągająca

c) R_u- naprężenie rozrywające, jest to naprężenie rzeczywiste występujące w przekroju poprzecznym próbki w miejscu największego przewężenie w chwili zerwania

[MPa] F_u- siła rozciągająca w chwili zerwania próbki

Własności plastyczne metali określa się przez:

a) A_p- wydłużenie względne próbki, które oblicza się ze wzoru:

, gdzie: ΔL=L_u-L₀

L_u- długość pomiarowa próbki przed badaniem

L₀- długość pomiarowa próbki po zerwaniu

b) Z – przewężenie względne

c) A_r – względne wydłużenie równomierne

Cel Ćwiczenia

1. Zapoznanie się z obowiązującą normą PN-91/H-04310 „ Próba Statyczna Rozciągania Metali”

2. Określenie własności wytrzymałościowych i plastycznych metali.

1. Własności wytrzymałościowych

- Wyraźnej granicy plastyczności R_e (jeśli występuje)

- Wytrzymałości na rozciąganie R_m

-Naprężenia rozrywającego R_u

b) właściwości plastycznych

- Wydłużenia względnego A_p

- Wydłużenia równomiernego A_r

- Wydłużenia względnego A_z

Rysunek próbki rozciąganej:

Przed rozciąganiem

Po rozciąganiu:

Siła [kN]	Wydłużenie [mm]
15,02	5
39,00	7
41,50	9
41,00	11
36,80	13
23,50	16

Lu=70mm Lo=60mm S1=10mm S2=5mm

Obliczenia

Obliczamy wytrzymałość na rozciąganie Rm :

$${P = 41,5\ \lbrack\text{kN}\rbrack = 41500\ \lbrack N\rbrack}{A = \frac{d^{2}\pi}{4} = \frac{10^{2}*3,14}{4} = 78,5\ {\lbrack\text{mm}}^{2}\rbrack}$$

$$CH_{m} = \frac{P}{A} = \frac{41500}{78,5} = 528,66\lbrack MPa\rbrack$$

Obliczam naprężenia rozrywające Ru :

P = 23, 5 [kN] = 23500 [N]

$$A = \frac{d^{2}\pi}{4} = \frac{5^{2}*3,14}{4} = 19,62\lbrack\text{mm}^{2}\rbrack$$

$$CH_{u} = \frac{P}{A} = \frac{23500}{19,62} = 1197,76\ \lbrack MPa\rbrack$$

Górnej granicy plastyczności policzyć nie możemy z powodu braku danej F_e.
Przyjmując że F_e= 0 N, górna granica plastyczności będzie równa 0. Wykres siły „F” do wydłużenia „L” będzie bez wyraźnej granicy plastyczności.

Obliczam teraz ∆L która później posłuży mi do obliczenia A_i

ε = L_u − L_o

Gdzie:

ε- względne wydłużenie próbki
L_u- długość pomiarowa próbki po zerwaniu
L_o- długość pomiarowa próbki przed badaniem

L_u = 70 [mm]

L_o = 60 [mm] ∖ nε = 70 [mm] − 60[mm] = 10[mm]

$${\varepsilon = 10\ \lbrack mm\rbrack\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \backslash n}{A_{i} = \frac{\varepsilon}{\text{Lo}}*100\ \%\backslash n}{A_{i} = \frac{10\ \lbrack mm\rbrack}{60\ \lbrack mm\rbrack}*100\% = 0167*100\% = 16,7\%}$$

S₁=10 mm

S₂=5 mm

$$A_{0} = \frac{{S_{1}}^{2} - {S_{2}}^{2}}{{S_{2}}^{2}}*100\% = \frac{100 - 25}{25}*100\% = 75\ \%$$

ΔS₀= 0,05mm

ΔFm=500N

Wnioski

- Dla naszego materiału nie mogliśmy określić wyraźniej granicy plastyczności.
- Wyniki dla poszczególnych wytrzymałości na rozciąganie:

R_m=528, 66±

R_u=1197, 76±

MiBM L2	Dawid Kulczykowski	18.10.2012
Rok II	Próba statyczna rozciągania metali