- •Механические свойства металлических материалов
- •Дисциплины: «Технологические процессы в машиностроении», «Материаловедение», Технология конструкционных материалов», «Художественное материаловедение»
- •Киров 2009
- •1 Общая характеристика основных механических свойств
- •2 Испытание металлических материалов на растяжение
- •2.1 Основные характеристики
- •2.2 Порядок выполнения работы
- •2.3 Оформление отчета по работе
- •3 Определение ударной вязкости
- •3.1 Характеристики ударной вязкости
- •3.2 Порядок проведения испытаний на ударную вязкость
- •3.3 Оформление отчета
- •3.4 Контрольные вопросы
- •4 Библиографический список
- •5 Техника безопасности
2.2 Порядок выполнения работы
2.2.1 Ознакомиться с устройством машины для испытания на растяжение и с принципом работы на ней.
2.2.2 Подготовить образец для испытания: напильником или чернилами отметить расчетную длину на рабочей части образца (50 или 100 мм в зависимости от диаметра образца); измерить штангенциркулем с точностью до 0,1 мм диаметр образца d0 и длину рабочей части l0; вычислить плошадь поперечного сечения
,
мм2.
Все данные занести в таблицу 1.
2.2.3 Установить образец в захваты разрывной машины и провести испытание образца с записью диаграммы растяжения; записать на диаграмме максимальную нагрузку, предшествующую разрушению образца (Рв).
2.2.4 Сложив разорванные части образца, замерить конечную длину образца 1к, мм; измерить диаметр образца в месте разрыва dK , мм, и определить площадь поперечного сечения
,
мм2
Все полученные данные занести в таблицу 1.
2.2.5 Определить абсолютное (∆l) и относительное (δ) удлинение образца; рассчитать относительное сужение ψ. Данные записать в таблицу 1.
Таблица 1 – Протокол испытаний материала на растяжение
Замеры образца |
||||||||||||||||||||||
Материал и термическая обработка |
d0, мм |
l0, мм |
F0, мм |
dK, мм |
lK, мм |
FK, мм |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Результаты испытаний |
||||||||||||||||||||||
∆l, мм |
δ, % |
ψ, % |
Рпц |
Рт (Р0,2) |
Рв |
σпц, МПа |
σт(σ0,2), МПа |
σв, МПа |
tg α, гр. |
|||||||||||||
кгс |
Н |
кгс |
Н |
кгс |
Н |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
2.2.6 Рассчитать масштаб диаграммы по оси абсцисс, зная значение ∆l в мм и длину абсциссы х (рисунок 5)
Мх=∆l/х.
(10)
Определить масштаб шкалы нагрузок, для чего значение Рв разделить на величину ординаты У, в мм (рисунок 5).
Рисунок 5 – Определение масштаба диаграммы
2.2.7 Зная масштаб диаграммы, определить значение Рпц и Рт. Для этого масштаб нагрузки умножить на соответствующую ординату (в мм). Для определения нагрузки Р02 необходимо вычислить остаточное удлинение, равное 0,2%:
∆l = 0,2∙10-2∙ l0, мм,
и на исходной диаграмме растяжения (рисунок 6) по оси абсцисс отложить отрезок
0Е = ∆l0,2/ Мх
из точки Е провести прямую ЕР, параллельную прямой OA, точка пересечения Р на кривой растяжения определяет высоту ординаты (мм), измерив которую, рассчитываем Р0,2 = У0,2 Му. Полученные данные занести в таблицу 1.
Рисунок 6 – Определение нагрузки, соответствующей условному пределу текучести
2.2.8 Рассчитать и записать в таблицу 1 характеристики прочности σпц, σт (σ0,2), σв, а также тангенс угла наклона прямой пропорциональности к оси абсцисс (характеристика модуля упругости Е).
2.2.9 Построить диаграмму растяжения в координатах напряжение – относительная деформация по данным таблицы 1.
2.2.10 Результаты вычислений механических свойств всех материалов, испытанных другими бригадами группы, занести в таблицу 2.
Таблица 2. Протокол сводных испытаний на растяжение различных материалов
-
Марка материала
Термическая обработка
σт, МПа
σ0,2, МПа
σв, МПа
δ, %
ψ, %
tg α, гр.
