4.4. Экспериментальные исследования и оформление отчёта

После ознакомления с методическими указаниями по работе каждый студент получает образец, подвергнутый испытанию, и записанную при его нагружении диаграмму. Для дальнейшей работы необходимо перенести диаграмму на кальку (пергамент или другую прозрачную бумагу) и занести в тетрадь указанную на диаграмме информацию: марку стали, исходные значения длины и диаметра рабочей части образца, а также величину максимального усилия при нагружении.

В некоторых случаях марка стали не указана, поэтому после выполнения расчётов студент может самостоятельно, с использованием ГОСТов или справочников, определить разновидность испытанного металла.

Затем, не производя никаких измерений, по снятым с диаграммы значениям можно сразу же вычислить значение временного сопротивления σ_В, все необходимые для этого величины имеются.

Малый масштаб диаграммы не позволяет обнаружить различия между пределами упругости, пропорциональности и текучести, поэтому практически определяется приближенное значение σ_т. Для его расчёта необходимо знать величинуP_т , которую можно определить, используя изображение диаграммы.

В нашем случае можно использовать приближённый метод определения усилия P_т, заключающийся в следующем. На изображение диаграммы наносятся оси координат (см. рис. 4.8). Затем по перпендикуляру, опущенному из точкиP_max на горизонтальную ось, определяют её удалениеh_maxв мм. Второй перпендикуляр опускают на ту же ось из начальной точки площадки текучести (или из точки, где становится заметен переход из упругой области кривой в пластическую (см. рис. 4.7). На этом перпендикуляре удаление крайней от горизонтальной оси точкиh_Pt (в мм) позволяет, не зная масштаба записи диаграммы, определить величинуP_т по пропорции

_, откуда(4.9)

Для определения значений относительного удлинения и сужения необходимо, используя линейку, микрометр и штангенциркуль, получить величины d_киl_к. Расчёты δ и ψ выполняются по приведенным выше формулам (4.7) и (4.8).

Результаты измерений и расчётов оформляются в виде таблицы (табл. 4.2)

Таблица 4.2

Результаты экспериментальных исследований

Марка стали	Тип образца	Начальные размеры, мм		Pmax , кгс	σВ , МПа	Конечные размеры, мм		σт , МПа	δ, %	ψ, %
		do	lо			dк	lк

В отчёте о лабораторной работе необходимо изложить теорию вопроса, привести копию диаграммы, записанной при испытании образца, перечислить рабочие формулы и привести результаты вычислений в форме таблицы.

Выполнение работы засчитывается после представления в письменном виде отчёта, составленного с соблюдением правил, принятых на кафедре, и устных положительных ответов на вопросы преподавателя.

Вопросы для самопроверки

1. Какие методы контроля свойств металлов (материалов) применяются в промышленности и в производственных предприятиях в процессе эксплуатации приборов, машин и механизмов, а также при расследовании причин аварий?

2. Какие достоинства и недостатки характерны для лабораторных испытаний материалов?

3. Какие показатели свойств можно определить при испытаниях образцов на растяжение?

4. В каких случаях практической деятельности возникает необходимость проведения испытаний образцов на растяжение и определения характеристик прочности и пластичности?

5. В чём заключается подготовка образцов к испытаниям?

6. Приведите расчётные формулы для определения временного сопротивления на разрыв, предела текучести, относительного удлинения и относительного сужения.

7. По полученным значениям показателей механических свойств попытайтесь дать характеристику испытанного металла.

Библиографический список

1. ГОСТ 1497-84* Металлы. Метод испытаний на растяжение. (С измен. 1,2,3) – М.: Изд-во стандартов, 1996.

2. Универсальные испытательные машины серии 1190. Техническое описание. Instron Limited. Great Britain, 2000.

3. Гуляев А.П. Материаловедение. - М.: Машиностроение, 1986.

4. ГОСТ 166-89. Штангенциркули. Технические условия–М.:Изд-во стандартов, 1996.

5. ГОСТ 6507-90. Микрометры. Технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 1996.

6. ГОСТ 427-75. Линейки измерительные металлические. Технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 1996.

7. Методы испытания, контроля и исследования материалов: Справ. пособ. В 3-х т./ Под ред. А.Т. Туманова. Т.2. Методы исследования механических свойств металлов. - М.: Машиностроение, 1974.- 320 с.

8. Авдеев Б.А. Техника определения механических свойств материалов. - М.: Машиностроение, 1965.- 488 с.

9. Определение характеристик прочности и пластичности материалов при испытаниях на растяжение: Метод. указ. к лаб. работе/– Самар. гос техн. ун-т; Сост. К.В. Светличнов – Самара, 2003. – 15 с.

10. Технология материалов объектов трубопроводного транспорта: Учебник /К.В. Светличнов; Самар. гос. техн. ун-т. Самара, 2011. – 433 с.

63