Министерство образования и науки РоссийскойФедерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

Профессионального образования

ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический

Университет имени Г.И.Носова»

Кафедра металлургических и машиностроительных технологий

Курсовая работа

«Определение механических свойств металла методом испытания на растяжение»

Выполнили: ст. гр. ТФБ-11

Пешкова А.А., Полякова А.А.,

Орехова О.Н., Иванова К.С.

Проверил: доц., канд.тех. наук.

Барышников М.П

Магнитогорск 2012

Цель и задачи проведения лабораторной работы

Цель работы– получить умения и навыки в определении механических свойств металла по ГОСТ 1497-84 «Металлы. Методы испытания на растяжение».

Задачи выполнения лабораторной работы:

1.Провести испытание на растяжение с записью диаграммы растяжения;

2.Определить относительное равномерное удлинение, относительное удлинение после разрыва, относительное сужение поперечного сечения после разрыва, физический предел текучести, временное сопротивление;

3.Построить диаграмму условных напряжений;

4.Построить кривые упрочнения первого и второго родов и проверить их свойства; аппроксимировать кривую упрочнения первого рода степенной зависимостью;

5.Построить диаграмму деформирования и аппроксимировать ее экспоненциальной зависимостью;

6.Построить зависимость модуля пластичности от интенсивности деформаций.

Оборудование для проведения испытания, измерительный инструмент, образцы

1. Оборудование для проведения испытания. Может быть применена разрывная или универсальная испытательная машина любой конструкции с максимальным усилием 100-200 кН. Диаграммное устройство машины должно обеспечить запись диаграммы растяжения с масштабом по оси деформаций (10:1)-(20:1).

2. Измерительный инструмент. Штангенциркуль по ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) с пределом измерений 0-150 мм и микрометр по ГОСТ 6507-90 с пределом измерений 0-25 мм на каждую группу студентов.

3. Образцы. Каждая группа испытывает пропорционально короткий цилиндрический образец типа IVпо ГОСТ 1497-84.

Рабочая длина образца l – часть образца с постоянной площадью поперечного сечения между его головками или участками для захвата.

Начальная расчетная длина образца - участок рабочей длинны образца между нанесенными метками до испытания, на котором определяется удлинение.

Для пропорциональных коротких образцов:

Для пропорционально длинных образцов

Испытание повторяется:

• При разрыве образца по меткам, которые ограничивают расчетную длину образца;

• При разрыве образца в захватах испытательной машины или за пределами расчетной длины образца;

• При разрыве образца по дефектам металлургического производства.

Проведение испытания на растяжене

Таблица 1.

Исходные данные для проведения расчётов

Начальная расчетная длина образца	48,2 мм
Конченая расчетная длина образца	62,2 мм
Начальный диаметр образца	10 мм
Диаметр образца в конце равномерного удлинения	9,2 мм
Диаметр образца после разрыва	5,5 мм
Максимальная сила растяжения	36750 Н

Вычислим начальную площадь поперечного сечения образца:

Вычислим минимальную площадь поперечного сечения рабочей части образца после разрыва:

Вычислим площадь поперечного сечения образца в конце равномерного удлинения:

Обработка диаграммы растяжения

Диаграмма растяжения представлена на отдельном листе (стр.5, рис.1)

В момент окончания периода равномерного удлинения образца и начала периода сосредоточенного удлинения, т.е. в момент нала образования на образце шейки, сила растяжения достигает максимального значения .

Проведем на диаграмме растяжения ось деформация для определения абсолютных удлинений образца, мм. Здесь- масштаб диаграммы по оси деформаций.

Проведем на диаграмме растяжений ось нагрузок для определения сил растяжения образцаP, Н. Здесьn – масштаб диаграммы по оси нагрузок, Н/мм.

Определим масштаб диаграммы по оси деформаций. Для этого нужно провести через точку К, соответствующую концу испытания(разрыву образца), прямую КК, параллельно начальному прямолинейному участку диаграммы ОТ для исключения упругой деформации деталей испытательной машины и самого образца. Длина отрезка прямой ОК,мм вm раз больше остаточного ( пластического) удлинения образца после разрыва,мм. Тогда масштаб диаграммы растяжения по оси деформаций будет равен

Теперь определим масштаб диаграммы растяжения по оси нагрузок n. Для этого нужно вначале определить положение на диаграмме растяжения точки В, соответствующей максимальной силе растяжения Р. Рассчитаем- абсолютное остаточное равномерное удлинении образца, т.е. остаточное (пластическое) удлинение образца к моменту образования на нем шейки:

На оси деформаций отметим точку B, на расстоянии,мм от начала отсчета точки О. Проведем прямую ВВ параллельно начальному прямолинейному участку диаграммы ОТ . Опустим из точки В на ось деформаций перпендикуляр ВВи измерить его длину в мм. Тогда масштаб диаграммы растяжения по оси нагрузок равен

Н/мм

Разделим диаграмму растяжения на участке ТВ, который соответствует периоду равномерного удлинения образца, на 5 частей. Проведем через точки деления прямые, параллельные начальному прямолинейному участку диаграммы ОТ, а также перпендикуляры для расчета соответствующих сил.

Составим таблицу по прилагаемой форме. Измерим в мм на диаграмме растяжения длины перпендикуляров, опущенных из точек Т,1,…,4,В,К на ось деформаций и запишем их в столбец 2 таблицы 2. Умножим эти числа на масштаб n. Получим значения соответствующих сил в ньютонах. Запишем их в столбец 3 таблицы 2.

Измерим в мм на оси деформации диаграммы растяжения отрезки ,…,и запишем эти числа в столбец 4 таблицы 2. Разделив их на масштабm, получим соответствующие значения остаточных(пластических) абсолютных удлинений образцав мм(столбец 5 таблицы 2).