badwłasn0064

126

5.4. Ćwiczenie Nr 4. Wyznaczenie współczynników anizotropii

blach

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest określenie wpływu anizotrbpii struktury na własności wytrzymałościowe i plastyczne metalu.

2.    Zagadnienia teoretyczne związane z przeprowadzeniem ćwiczenia (część I) :

2.0.    Struktura i własności metali.

3.0.    Stan naprężeń i odkształceń.

3.    Przebieg ćwiczenia

W ciele polikrystalicznym, złożonym z wielu kryształów, występuje izotropia wtedy gdy wszystkie kryształy posiadają idealnie przypadkowy rozkład kierunków krystalograficznych. Rozkład taki, chociaż możliwy, bywa często naruszony i powoduje tym samym anizotropię wielu własności w tym i własności plastycznych. Anizotropia własności plastycznych ujawnia się w procesach obróbki plastycznej.

Jej określenie jest możliwe przez przeprowadzenie prób jednoosiowego rozciągania z pomiarem składowych odkształcenia w obu kierunkach prostopadłych do kierunku rozciągania.

Istnieją różne wskaźniki określające anizotropię:

- Krupkowski zaproponował określenie współczynnika anizotropii za pomocą odkształceń względnych

bo,9o - początkowa szerokość i grubość próbki,

b, g - szerokość i grubość próbki po odkształceniu,

- Lankford zaproponował określenie współczynnika anizotropii przez odkształcenie logarytmiczne

In

R

- Heyer zaproponował określenie współczynnika anizotropii (wprowadzając zależności wynikające ze stałej objętości odkształcanego materiału)przez wydłużenia

9©- b₀ -lo = q - b- L,

9o _ b • L 9 bo- to

R =

U bo b

u

b-L

-Pt,

+f_b

gdzie:

lo - początkowa długość próbki,

1 - końcowa długość próbki.

V ogólnym przypadku wartość tak wyznaczonego współczynnika anizotropii R zmienia się zależnie od kąta oc , który tworzy oś rozciąganej próbki z kierunkiem walcowania. Aby określić rodzaj anizotropii badanej blachy, dobrze jest wyznaczyć wartość R dla próbek o różnych kątach ot , równych np. 0°, 30°, 45°, 60°, 90°. Wartości te umożliwiają sporządzenie we współrzędnych biegunowych (R = Rfr$)), wykresu funkcji R ■ Rf(ct) , który określa rodzaj występującej anizotropii.

Wykresy takie dla kilku różnych materiałów pokazano na rys. 73. Blachy mogą posiadać dwa rodzaje anizotropii:

-    płaską

-    normalną.

Anizotropia płaska występuje wówczas, gdy wartość współczynnika R zmienia się razem z kątem oc , Wykresy biegunowe dla blach posiadających anizotropię płaską przedstawiają na rysunku 73 krzywe 4 i 5.