plik


ÿþWstp Udarowa próba zginania próbek z karbem, zwana prób udarno[ci, sBu|y do oceny zachowania si stali pod dziaBaniem nastpujcych czynników sprzyjajcych kruchemu pkaniu: - ostrego karbu - du|ej szybko[ci przyrostu odksztaBcenia (udarowe dziaBanie siBy) - obni|onej temperatury. Problem kruchych pkni pojawiB si w okrtownictwie jako skutek uboczny wprowadzenia spawania do budowy statków. ByBo to wynikiem zastosowania stali o niewBa[ciwym skBadzie chemicznym, zmianami strukturalnymi w strefie wpBywu ciepBa zBcza spawanego, spawalniczymi napr|eniami oraz karbami na krawdzi nadlewu i w grani spoiny. Do lat 50 problem ten byB przyczyn wielu zatoni statków handlowych oraz okrtów marynarek wojennych na caBym [wiecie (szczególnie we flocie USA). Problem nie zniknB do koDca o czym mo|e [wiadczy niedawne zatonicie tankowca British Navy w okolicach zatoki [w. WawrzyDca oraz uszkodzenie polskiego siarkowca w marcu tego roku. Jest on jednak opanowany i kontrolowany, czemu przyczyniBa si próba udarno[ci stali. Obecnie próba ta sBu|y jako podstawowe kryterium oceny odporno[ci materiaBu na kruche pkanie, a wymagania odno[nie do warto[ci pracy zBamania próbek ze stali kadBubowych w okre[lonych temperaturach s podstaw podziaBu tych stali na kategorie. Nale|y zaznaczy, |e warto[ udarno[ci (lub energi Bamania) bardzo silnie zale|y od geometrii próbki, a zwBaszca karbu. Std udarno[ci nie mo|na uzna za jednoznaczn wBasno[ materiaBow. Geometrie konstrukcji s zwykle odmienne od próbek, std niemo|liwe jest bezpo[rednie zastosowanie wyników prób udarno[ci do obliczenia analizy odporno[ci konstrukcji na kruche pkanie. Jest ona jednak skutecznym miernikiem jako[ci materiaBów stosowanym powszechnie przy klasyfikacji stali kadBubowych. Do do[wiadczenia wykorzystuje si próbki z dopuszczalnymi odchyBkami wymiarowymi wedBug normy Euronorma EN 10045-1:1990. Obejmuje ona próbki Charpy V (z karbem w ksztaBcie litery V, o gBboko[ci 2 mm) oraz Charpy U (z karbem w ksztaBcie litery U, o gBboko[ci 5 mm). Warto[ci pracy Bamania KV na tych próbkach powinny odpowiada wymaganiom podanym w odpowiedniej tablicy w przepisach towarzystw klasyfikacyjnych. CaBkowita energia zBamania próbki KV skBada si z energii inicjacji KVi (zapocztkowanie pknicia w dnie karbu) i energii propagacji KVp (rozwoju pknicia). Energia propagacji jest to energia, któr materiaB przeciwstawia rozwojowi pknicia. Jest ona w przybli|eniu proporcjonalna do wielko[ci powierzchni przeBomu cigliwego w próbce (w niskich temperaturach jest ona znikoma). Metodyka badaD Prób udarno[ci wykonuje si na mBocie wahadBowym typu Charpy. Polega ona na zBamaniu badanej próbki z karbem, któr umieszczamy podpart swobodnie na podporach mBota i pomiarze energii K zu|ytej na zBamanie próbki.Nale|y pamita o tym, aby przed wykonaniem próby zmierzy z dokBadnie wymiary przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu oraz zbada gotowo[ mBota do próby tzn.: 1. Zbada, czy odlegBo[ midzy podporami mBota wynosi 40 mm. 2. Zbada, czy bijak mBota uderza symetrycznie midzy podporami. 3. Zbada, czy wskazówka wska|e na skali warto[ energii Bamania próbki równ 0 po peBnym swobodnym wahniciu mBota bez próbki. 4. Zbada, czy odlegBo[ midzy pBaszczyznami symetrii karbu i bijaka wahadBa mBota nie przekracza 0,5 mm Energi wahadBa mBota w poBo|eniu pocztkowym mo|emy przedstawi za pomoc wzoru: K=mgh1 gdzie: m - masa bijaka mBota g - przysoieszenie ziemskie h1 -wysoko[ wzniesienia wahadBa ponad próbk Warto[ pocztkowa energii wahadBa mBota wynosi 150J lub 300J. Podczas wykonywania próby zwalniamy wahadBo z zaczepów. Uderza ono w próbk, a nastpnie wznosi si na pewn wysoko[ h2. Std wzór na prac zaBamania próbki wyglda bdzie nastpujco: K=Kmax-K2=mg(h1-h2) Wzór ten mo|na równie| przedstawi w innej postaci: K=mgR(cos - 1) gdzie: 1- pocztkowe wychylenie wahadBa od pionu - koDcowe wychylenie wahadBa od pionu R - dBugo[ wachadBa mierzona od osi obrotu wahadBa do [rodka próbki na podporach Prób udarno[ci mo|emy wykonywa w temperaturze pokojowej (23C), a tak|e w temperaturze obni|onej. SchBodzenie próbki przeprowadza si w urzdzeniu zwanym termostatem - naczyniu o podwójnych [ciankach lub wykonanego z materiaBu izolacyjnego. SchBadzanie próbki do niskich temperatur (np. -40C) jest mo|liwe dziki zastosowaniu alkoholu etylowego (denaturat) oraz kostek staBego dwutlenku wgla (tzw. suchego lodu). Termostat musi umo|liwia pomiar temperatury jego wntrza. Temperatura o[rodka winna by ni|sza o 4C poni|ej temperatury próby. Prób udarno[ci nale|y przeprowadzi w cigu 5 sekund od wyjcia próbki z o[rodka ochBadzajcego. Je|eli kleszcze do wyjmowania próbki nie s opatrzone w gumowe szczki to nale|y je schBodzi razem z próbk. Wyniki Podczas wiczeD przeprowadzili[my prob udarno[ci na próbkach Charpy V, wycitych w poprzek kierunku walcowania, dla dwoch kategorii stali: - kategorii A (stal kadBubowa o zwyczajnej wytrzymaBo[ci, najtaDsza i najcz[ciej stosowana) - kategorii D Pierwsze do[wiadczenie przeprowadzili[my w temperaturze pokojowej. Energia zBamania próbki w tym do[wiadczeniu wyniosBa 24J. W zBamanej próbce mogli[my zaobserwowa dominujc stref przeBomu kruchego (ok. 85% powierzchni przeBomu) w cz[ci centralnej oraz niewielk (okoBo 15%) stref przeBomu cigliwego znajdujc si na obrze|ach próbki. Dla drugiej próbki, schBodzonej do temperatury -40C, energi zBamania wyniosBa 5J. Po zBamaniu, przeBom próbki okazaB si w caBo[ci przeBomem kruchym, jednak|e pod mikroskopem mo|na byBo odnalez obszary charakteryzujce si plastyczno[ci. Trzecia próbka schBodzona do temperatury -20C osigneBa energi zBamania równ 8J. Powierzchni przeBomu stanowiB w gBównej mierze przeBom kruchy, cho widoczne byBy tak|e minimalne obszary odksztaBceD plastycznych. Przeprowadzili[my tak|e prób udarno[ci dla stali kategorii D, w wyniku której otrzymali[my warto[ energi zBamania ok. 60-70J. PrzeBom w przewa|ajcej cz[ci byB cigliwy, a w mniejszej, [rodkowej kruchy. kategoria stali temp. próby praca Bamania K przeBom cigliwy A 23 C 24J 15% A -20 C 8J minimalny A -40 C 5J brak D 23 C 60-70J 98% Wnioski -ð pierwsza próbka, testowana w temperaturze pokojowej, zprostaBa wymaganiom towarzystw klasyfikacyjnych uzyskujc prac Bamania wiksz od wymaganej (20J) o 4 J. -ð Poniewa| powierzchnia cigliwa przeBomu w pierwszych trzech próbach byBa niewielka, znikoma lub w ogóle jej nie byBo, to energia propagacji byBa znikoma. -ð

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Materiałoznawstwo i Techniki Wytwarzania Sprawozdanie 6A
Materiałoznawstwo i Techniki Wytwarzania Sprawozdanie 2A
Materiałoznawstwo i Techniki Wytwarzania Sprawozdanie 3B
Materiałoznawstwo i Techniki Wytwarzania Sprawozdanie 1A
Materiałoznawstwo i Techniki Wytwarzania Sprawozdanie 3A
Materiałoznawstwo i Techniki Wytwarzania Sprawozdanie 5B
Materiałoznawstwo i Techniki Wytwarzania Sprawozdanie 5A
Materiałoznawstwo i Techniki Wytwarzania Sprawozdanie 2E
Materiałoznawstwo i Techniki Wytwarzania Sprawozdanie 1B

więcej podobnych podstron