AKADEMIA TECHNICZNO-HUMANISTYCZNA

Data	Ocena z kolokwium	Ocena ostateczna

w BIELSKU-BIAŁEJ

Wydział: Budowy Maszyn i Informatyki semestr: III

Wojciech Duraj nr indeksu 34003

ĆWICZENIE NR 2

TEMAT: Próba ścisła rozciągania metali.

Obowiązująca norma: PN-EN 10002-1:2002(U) Zalecana norma: PN-91/H-04310 lub PN-EN10002-1+AC1

Wstęp teoretyczny

Określenie umownej granicy plastyczności

Umowna granica plastyczności R_0,2 jest to takie naprężenie, które wywołuje w próbce trwałe wydłużenie równe 0,2% jej początkowej długości pomiarowej:

[Mpa]

Metody pomiaru umownej granicy plastyczności

Metoda odciążenia jest metodą doświadczalną i przeprowadza się ją bezpośrednio na maszynie wytrzymałościowej. Metoda ta polega na stopniowym obciążeniu próbki, a następnie jej odciążeniu do określonej siły wstępnej i pomiarze za pomocą tensometru powstałego odkształcenia trwałego próbki.

Metoda obciążenia jest metodą wykreślną przybliżoną. Umowną granicę plastyczności wyznacza się wykorzystując sporządzony doświadczalnie wykres rozciągania, który musi być dokładnie wykonany.

Moduł Younga (E) - inaczej moduł odkształcalności liniowej albo moduł sprężystości podłużnej (w układzie jednostek SI ) - wielkość uzależniająca odkształcenie liniowe ε materiału od naprężenia σ, jakie w nim występuje w zakresie odkształceń sprężystych.

Jednostką modułu Younga jest Pascal. Jest to wielkość określająca sprężystość materiału.

Przebieg ćwiczenia

- pomiar średnicy próbki w dwóch miejscach po dwa pomiary w każdym

- założenie próbki w uchwyty maszyny wytrzymałościowej tak, by oś próbki pokrywała się z osią przesuwu uchwytów i obciążyć siłą wstępną , która powinna wynosić około 5% siły odpowiadającej przypuszczalnej granicy plastyczności.

- montaż tensometru na próbce, zerowanie tensometru

- przeprowadzenie prób przy stopniowym podwyższaniu obciążenia rejestrując odkształcenie próbki

- przerwanie próby gdy próbka wydłuża się przy stałej sile obciążającej ( przekroczenie granicy plastyczności )

- obciążenie próbki aż do osiągnięcia zerwania, odczyt siły zrywającej

Próbę przeprowadzono na maszynie wytrzymałościowej o napędzie mechanicznym

Obciążenie wstępne siłą 2000N

L0= 100mm ( odległość pryzm )

1dz - 0,01mm

0,2% - 0,2mm

Pole przekroju poprzecznego próbki wynosi więc:

d_śr [ mm ] = 4.925

r [mm] = 2,4625

S = πr² = π * 2,4625 ² = π *6.064 = 19.05 [ mm²]

Tabela pomiarów

Lp.	d1 [ mm ]	d2 [ mm ]	dśr [ mm ]	S0 [ mm^2 ]
1	4.90	4.95	4.925	19.05
2	4,95	4,90	4.925	19.05

1dz = 0.01mm

Lp.	Siła obciążająca F [N]	Wskazania tensometru				Odkształcenie trwałe ε [%]
				Lewego a [mm]	Prawego b [mm]		Średnie [mm]
1	8000	0	0		0	0
2	8500	0	0		0	0
3	9000	0,01	0		0,005	0,005
4	9500	0,01	0,01		0,01	0,01
5	10000	0,02	0.01		0,015	0,015
6	10500	0,05	0,05		0,05	0,05
7	10700	0,11	0,11		0,11	0,11
8	10900	0,13	0,13		0,13	0,13
9	11100	0,45	0,43		0,44	0,44
10	11500	Zerwanie próbki

Odczytana z wykresu siła F_0,2 = 11000 N. Pole przekroju poprzecznego
S₀ =19.05 mm². Umowna granica plastyczności

[MPa]

Wnioski:

Wartość umownej granicy plastyczności wyniosła 577,43 MPa,

Przy obliczaniu granicy plastyczności powinno się stosować odczyty z obu czujników tensometru, a później je uśredniać.

Błąd przy wyznaczeniu granicy plastyczności wynika z niedokładności wykresu ponieważ częstotliwość dokonywanych pomiarów jest niewielka a także trudnością odczytu ze skali maszyny wytrzymałościowej.

Aby zerwać próbkę była potrzebna siła równa 11500 N.

1

---