1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z praktycznym sposobem wykonania próby udarności zgodnie z obowiązującymi normami, użytymi do tego celu próbkami i urządzeniami oraz interpretacją wyników próby.

2. Określenie wyznaczanej wielkości.

Miarą udarowej próby zginania jest praca zużyta na zniszczenie (złamanie) próbki. Stosunek tej pracy do pola przekroju poprzecznego zginanej udarowo próbki przyjęto nazywać udarnością.

[
]

gdzie:

L_u [J] - wartość pracy zużytej na złamanie próbki

S₀ [m²] - pole powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu

karbu (dla próbek z karbem), mierzone przed próbą

3. Schemat młota wahadłowego typu Charpy'ego.

Młot 2 jest zamocowany wahliwie na podstawie 1. Na osi obrotowej połączonej sztywno z wahadłem znajduje się wskazówka 5, która z pewnym oporem może obracać się wokół osi. Po zamocowaniu wahadła w górnym początkowym położeniu, wskazówkę 5 powinno się dosunąć do oporu 3. Po zwolnieniu zaczepu młot opada na próbkę 6, po czym wychyla się o kąt β, o wartość kąta wychyla się również wskazówka 5 i wskazuje na odpowiedniej skali wartość pracy zużytej na złamanie próbki. Po złamaniu próbki wahadło zatrzymuje się ręcznie przy pomocy hamulca 7.

4. Próbki.

Próbka nr 1 wykonana z mosiądzu z karbem w kształcie litery U.

Próbka nr 2 wykonana ze stali z karbem w kształcie litery V.

5. Protokół badania.

Dane charakterystyczne młota.
Młot typu Charpy'ego Prędkość uderzenia - 2,73 [ ]
Wyniki pomiarów
Nr próbki	Materiał	Typ próbki	Pole przekroju S0 w [m^2]	Praca złamania Lu [J]	Udarność [ ]
1	Mosiądz	Z karbem U	0,00008	25	Ku=312500
Dane charakterystyczne młota.
Młot typu Charpy'ego Prędkość uderzenia - 4,01 [ ]
Wyniki pomiarów
Nr próbki	Materiał	Typ próbki	Pole przekroju S0 w [m^2]	Praca złamania Lu [J]	Udarność [ ]
2	Stal	Z karbem V	0,00009	16,4	Kv=182222,22

6. Obliczenia.

1. Dla próbki 1 wykonanej z mosiądzu z karbem U.

1. Obliczenie pola powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu, mierzone przed próbą.

S₀=10² - 10·2=100 - 20 = 80 [mm²] = 0,00008 [m²]

2. Obliczenia Udarności.

312500 [
]

3. Wyznaczanie prędkości uderzenia wahadła młota Charpy'ego.

Kąt β = 88º

Długość ramienia l = 0,38 [m]

sin β =

sin 88º =
[m]

[
]

2. Dla próbki 2 wykonanej ze stali z karbem V.

1. Obliczenie pola powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu, mierzone przed próbą.

S₀=10² - 10·1=100 - 10 = 90 [mm²] = 0,00009 [m²]

2. Obliczenia Udarności.

182222,22 [
]

3. Wyznaczanie prędkości uderzenia wahadła młota Charpy'ego.

Kąt β = 82,5º

Długość ramienia l = 0,825 [m]

sin β =

sin 82,5º =
[m]

[
]

7. Przełomy próbek.

Po złamaniu próbki analizuje się jej przełom. Między wartością pracy złamania a rodzajem przełomu istnieje pewna zależność, która potwierdza otrzymane wyniki i dostarcza informacje o własnościach materiału próbki, wadach wewnętrznych itp. Na rodzaj przełomu oprócz własności materiału wpływają również kształt i wymiary karbu.

1. Przełom próbki 1 wykonanej ze stali z karbem U.

Przełom kruchy, próbka pekła nie wykazując widocznego odkształcenia plastycznego.

2. Przełom próbki 2 wykonanej ze stali z karbem V.

Przełom z rozwarstwieniem - wskazujący na duży stopień anizotropowości materiału spowodowany przeróbka plastyczną, lub wskazujący obecność jednego lub więcej pasm zanieczyszczeń.

8. Wnioski i uwagi końcowe.

W procesie wykonywania próbek trudno jest się ustrzec od popełnienia błędów kształtu, szczególnie błędów kształtu karbu, stąd w próbach udarności występuje duża rozbieżność wyników. Aby uzyskać miarodajne dane doświadczalne, należy badać większe ilości próbek i opierać się na wynikach średnich. Przyjęte jest, że dla wyznaczenia wskaźnika K dla danego materiału należy zbadać co najmniej trzy próbki.

- 7 -

---