Nr ćwiczenia: 1 Data wykonania ćwiczenia: 03.04.09 |
Temat ćwiczenia:
Pomiary twardości i wyznaczanie odporności na pękanie materiałów kruchych |
Prowadzący: dr inż. Magdalena Rozmus |
Wydział, rok, grupa laboratoryjna: IMiIP:IM,2,III |
Nazwisko i Imię: Jarosław Gacek |
Ocena: |
1. Cel ćwiczenia Zapoznanie się z metodami pomiaru twardości (statycznymi: Brinella, Vickersa,Rockwella oraz dynamicznymi: Poldi, Shore`a) oraz z wyznaczaniem pomiaru odporności na pekanie materiałów kruchych.
|
||
2. Przebieg ćwiczenia
Pomiar twardości: Podczas ćwiczeń wykonano pomiar twardości na maszynie uniwersalnej (mogącej mierzyć metodą Vickersa oraz Brinella) metodą Vickersa. Próbki obciążono siłą 49 N (5 KG). Następnie zmierzono przekątne ,przy pomocy mikroskopu wbudowanego w urządzenie obciążające, i na ich podstawie odczytano dane wartości twardości HV z tabeli.
Pomiar odporności na pękanie materiałów twardych: Próbkę Nb15Al15Ti obciążono siłą 49 N (5 KG),98,1 N (10 KG),147,1 N (15KG), wgłębnikiem o kształcie piramidy o kącie wierzchołkowym 136 stopni. Przy pomocy mikroskopu zmierzono długości odcinków pęknięć biegnących od naroży odcisku na zewnątrz i je zsumowano(0,1mm odpowiadało 10-u kreską w obiektywie mikroskopu). Wartość odporności na pękanie KIc wyznaczono metodą opracowaną przez Palmquista i rozwiniętą przez Petersa.
|
||
3. Wyniki
Pomiary Twardości:
Próbka nr 1- Stal austenityczna wyżarzona w temp. 1100 ˚C przez 1 godzinę. Przekątna:
Próbka nr 2- Stal szybkotnąca Przekątna: 0,127 mm= 585 HV
Próbka nr 3- Aluminium Przekątna: 0,642 mm= 22,6 HV
Pomiary i obliczenia odporności na pękanie materiałów twardych:
Dla obciążenia 49 N (5 KG) Sumaryczna długość peknieć L=0,29
Dla obciążenia 98,1 N (10 KG) Sumaryczna długość pęknięć L= 0,39
Dla obciążenia 147,1 N (15KG) Sumaryczna długość pęknięć L=0,58 N [N] L [mm]
49 0,29
98,1 0,39
147,1 0,58
Wyznaczanie odporności na pękanie KIc:
E- moduł Younga v- współczynnik Poissona GIc= intensywność uwalniania energii sprężystej
W= α*GIc => GIc=W/α
W- parametr W α-stała α=4,9*103 v=0,38 E=120 [GPa]=120000 [MPa]
W=1/a => „a” z funkcji liniowej y = 0,003x + 0,130 a=0,003
W=1/0,003=333,33 GIc=333,33/4,9*103=0,068 [N/mm]=68 [N/m]
|
||
4. Dyskusja wyników i wnioski
Ćwiczenie pozwoliło nam zapoznać się z metodami pomiaru twardości materiałów, a także metodą wyznaczenia odporności na pękanie materiałów kruchych. Z otrzymanych wyników
można wywnioskować, że stop Nb-15Al-15Ti charakteryzuje się bardzo dużą twardością. Odporność na pękanie w porównaniu z innymi materiałami jest bardzo niska, metale o dużej wytrzymałości odporność na pękanie
|