image139

86 4. Badanie podstawowych właściwości mechanicznych

Rys. 4.19. Próbka do badania udarności wg Charpy'ego oraz kształt znormalizowanego karbu I - ostrze wahadła, 2 - próbka, 3 - podpory miota

energię, a wskazówka pokazuje pracę zużytą na złamanie próbki. Na kruchość materiałów ogromny wpływ mają rysy. Symuluje się je znormalizowanym karbem.

W przypadku mierzenia udarności z karbem nacina się na beleczce karb zgodnie z normą [11], w której można znaleźć liczne wytyczne odnośnie wymiarów próbek, karbów, temperatury i warunków klimatyzacji. Próbki z tworzyw termoutwardzalnych należy wykonywać wg normy [12], z tworzyw termoplastycznych wg normy [13], z żywic chemoutwardzalnych wg normy [14], a z płyt laminatów (tworzyw warstwowych) metodą obróbki skrawaniem. Laminaty powinno się badać zarówno w kierunku równoległym do warstw, jak i prostopadłym, a nawet pod kątem 45°. Można również wycinać próbki z wiosełek otrzymywanych wg normy [15] do badań na rozciąganie.

Przy pomiarach szczególnie ważne są wymiary beleczek w strefie łamania. Cytowana norma przewiduje również karb o przekroju trójkąta (rysę o kącie rozwarcia 45°). Grubość próbki liczy się od głębokości naciętej odpowiednim frezem rysy.

Wykonanie oznaczenia. Młot aretuje się w pozycji pionowej i sprawdza, czy zwolniony bez próbki pokazuje energię 0, po czym aretuje się go ponownie. Próbkę, której przekrój w miejscu uderzenia mierzy się z dokładnością do ±0,1 mm, umieszcza się na podporach i ustawia wskazówkę zabieraka na maksymalnej wartości na skali. W przypadku udarności z karbem młot ma uderzyć w powierzchnię przeciwną do karbu. Ostrożnie, bez wstrząsów, należy zwolnić aretaż - stojąc od strony, w którą nie polecą odłamki - i odczytać energię zaabsorbowaną przez łamaną próbkę.

Obliczanie wyników. Udamość bez karbu a_n lub z karbem a_k oblicza się wg wzoru

a =-^10\ kJ/m², a_k = -^M0³, kJ/m²    (4.23)

" bt    bt_k

gdzie: A„ - energia udaru zużyta na złamanie próbki, kJ; b, t - odpowiednio grubość i szerokość próbki, mm; - grubość próbki pod karbem, mm.

W praktyce stosuje się pojęcie udarności względnej KZ obliczanej w procentach

KZ = ^-100,%    (4.24)

^an

Za wyniki należy przyjąć średnią z aż 10 obliczonych udarności, przy czym liczą się również pomiary, w których próbka została złamana, ale obie części łączy jeszcze cienka błonka naskórka.

Metoda Dynstat [16]. Udamość oznacza się na próbkach o wymiarach 10><15 mm, grubości 1,5—4,5 mm, mocowanych pionowo (rys. 4.17). Próbki i ich sposób zamocowania przedstawiono na rys. 4.20.

a)    b)

Rys. 4.20. Próbki do badania udarności aparatem Dynstat: a) zamocowanie próbki, b) wymiary próbki z karbem

1 - ostrze wahadła, 2 - próbka, 3 - uchwyty, 4 - podpora 1,5- podpora 2

Ramię aretuje się w pozycji „godzina trzecia”, a więc zupełnie inaczej niż w pomiarze wytrzymałości na zginanie. Aparat Dynstat obejmuje zakresy do 5, 10 lub 20 kG-cm (wg skal aparatów spotykanych w naszych laboratoriach). Prędkość spadania ostrza młota wynosi 2,2 m/s, w młocie Charpy’ego 2,9 m/s. Dla potrzeb porównawczych, pomijając wartość przyspieszenia ziemskiego, można wyniki liczbowe podawać w kJ/m². Oblicza się je wg wzoru (4.23).