Характеристики статической прочности:
Предел пропорциональности σ пр - максимальное напряжение, при котором сохраняется прямая пропорциональность между нагрузкой Р и удлинением Δl
σ пр = Рпр / F0 (1)
Предел упругости σ упр - максимальное напряжение, при котором отсутствует остаточная деформация после снятия нагрузки
σ упр = Рупр / F0 (2)
Реальные металлы не имеют истинного предела упругости, поэтому введено понятие условного предела упругости
Условный предел упругости σ 005 – максимальное напряжение, при котором после снятия растягивающей нагрузки образец испытывает удлинение δ = 0,05%
Предел текучести σ т – минимальное напряжение, при котором образец деформируется без заметного увеличения растягивающей нагрузки
σ т = Рт / F0 (3)
Текучестью обладают небольшое количество материалов, поэтому введено понятие условного предела текучести.
Условный предел текучести σ02 – минимальное напряжение, при котором без заметного увеличения растягивающей нагрузки образец испытывает удлинение δ = 0,2%
Условный предел прочности (или временное сопротивление разрыву) σ в - напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке, выдерживаемой образцом в процессе испытания
σ в = Рв / F0 (4)
Истинный предел прочности (истинное сопротивление разрыву) – напряжение в момент разрыва σ к
σ к = Рк / F0 (5)
Характеристики пластичности
Относительное удлинение – δ (дельта)
,
(6)
где l0 и lк- длины образцов до и после растяжения соответственно
Относительное сужение – Ψ (пси)
,
(7)
где Fо и Fк – площади поперечного сечения образцов до и после разрыва
3. ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИБОРЫ, МАТЕРИАЛЫ И
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ
3.1. Настоящие методические указания.
3.2. Образцы для испытания на разрыв.
3.3. Штангенциркуль.
3.4. Гидравлический пресс.
3.5. Калькулятор.
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
4.1. Изучить настоящие методические указания.
4.2. Зарисовать рисунки 1 и 2.
4.3. Подготовит в тетради таблицу 1.
Таблица 1 – Результаты испытаний на механические свойства
|
Материал |
d0, мм |
l0, мм |
Fпоршня, мм2
|
рман, н/мм2 |
dк, мм |
lк мм |
F0, мм2 |
Fк, мм2 |
Рв, Н |
σв, МПа |
δ, % |
Ψ,% |
|
|
|
|
2640 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.4. Получить образцы и проанализировать методику испытаний и технику безопасности при работе на гидравлическом прессе.
4.5. При помощи штангенциркуля замерить длину l0 и диаметр d0 образцов и занести результаты измерений в таблицу 1.
4.6. Установить и закрепить образец с помощью специального приспособления на гидравлический пресс и путем подачи (накачивания) масла в цилиндры растягивать и разорвать образец, при этом проследить и зафиксировать по манометру максимальное удельное давление на 1мм2 поршня гидравлического пресса и занести эти данные рман в таблицу 1. Размерность максимального удельного давления поршня гидравлического пресса по манометру выражена в кгс/cм2, 1 кгс/cм2 = 0,1 н/мм2
4.7. Открыть вентиль, сбросить давление масла в цилиндрах, извлечь разорванный образец и, соединив его в месте разрыва, замерить при помощи штангенциркуля конечную длину lк и диаметр в месте .разрыва dк. Результаты измерений занести в таблицу 1.
4.8. Рассчитать:
4.8.1. Площади поперечного сечения образца до и после испытания:
мм2
,
мм2
4.8.2. Максимальную нагрузку, которую выдерживает материал в процессе испытания:
Рв = рман • Fпорш., Н
4.8.3. Предел прочности σ в, относительное удлинение δ и относительное сужение Ψ по соответствующим формулам (4), (6), (7). Числовые вычисления производить в тетради, результаты расчетов занести в таблицу 1.