5 Содержание работы и порядок выполнения
Определение механических свойств производится на пластинчатых образцах алюминиевого сплава АМц. В соответствии с ГОСТ 11701‑84 образец имеет следующие номинальные размеры в мм (по рис.1):
-
a0
b0
l0
B
L
r
1
12,5
50
20
180
30
Получите у преподавателя образцы. Промерьте их толщину и ширину в рабочей части (с точностью до 0,1 мм). Подсчитайте F = a0 ∙ b0 [мм2]. Зарисуйте образец, укажите фактические размеры.
Произведите разметку образца: на рабочей части двумя рисками отметьте базу l0 = 50 мм и разделите ее на 5 отрезков по 10 мм каждый. Это необходимо для последующей оценки распределения деформации по длине образца.
Произведите испытание образца, отметив при этом Pmax = PВ. На диаграмме растяжения масштаб: по оси нагрузок – 100 Н в 1 см, по оси деформации – 10:1.
Определите характеристики пластичности δ и ψ. Для этого соедините разорванные половинки образцов и измерьте размер базы после испытаний lK и размер площади образца по месту разрыва FK. Вычислите δ и ψ по приведенным выше формулам.
Оцените распределение деформации по рабочей части образца. Для этого измерьте расстояние между рисками на 5 размеченных ранее участках, подсчитайте для каждого участка δ (обозначим δn) и постройте график в координатах «номер участка n – удлинение на участке δn». Определите, где сосредоточена основная часть деформации?
Определите временное сопротивление σВ по максимальной нагрузке РВ:
σВ = РВ / F0 [H/мм2 = МПа].
Для определения численных значений характерных точек РПЦ, РУ и Р0,2 необходимо уточнить масштаб по оси нагрузок МР. Для этого значение РВ в [Н] делят на расстояние точки РВ от горизонтальной оси (в мм).
МР = РВ [Н]/m [мм].
Используемый в данном случае масштаб по оси деформации не позволяет выполнить точное определение РПЦ по изменению тангенса угла наклона начального участка кривой растяжения. Поэтому выполним приблизительную оценку, определив точку начала отклонения кривой растяжения от линейности. Для этого по линейке проводят прямую линию по начальному участку кривой (рис. 3) и отмечают точку (1), которая при используемом масштабе не отличима от точки (2). Затем, измерив расстояние точки (1) (или 2) от горизонтальной оси и умножив его на МР, получим РПЦ (РУ) [МПа].
Для вычисления δ0,2 необходимо предварительно определить масштаб по оси удлинения Мl. Для этого из точки (S) – точки разрушения образца проводим прямую, параллельную ранее проведенной прямой по начальному (прямолинейному) участку прямой. Точка пересечения этой прямой с осью удлинения дает величину ∆lK – абсолютную деформацию образца в используемом масштабе. Она приблизительно пропорциональна δ %, определенному на образце. (Деформацию вне рабочей части – базы образца считаем пренебрежимо малой). Поэтому для определения масштаба по оси удлинения разделим δ % на ∆lK в мм.
Мl = δ / ∆lK [%/мм].
Определим условный предел текучести 0,2. Для этого с учетом масштаба Мl. отложите от начального участка кривой отрезок равный 0,2 % деформации и через его конец проведите прямую, параллельную начальному (прямолинейному) участку кривой растяжения. Точка пересечения этой прямой с кривой растяжения (точка 3) дает значение Р0,2, по которому рассчитывается 0,2.
Определите истинное сопротивление разрушению:
S ≈ PK / FK [МПа].
Численное значение PK вычислите с учетом масштаба МP.
Запишите результаты испытаний:
σВ, σ0,2, σпц, (σ у), SК , δ, ψ, и отношение σ0,2 / σВ.
Объясните различие σВи SК, δ и ψ.