20761

Определение механических свойств металлов при испытании на растяжение

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Диаграмма растяжения низкоуглеродистой стали и схемы определения характеристик прочности Для нагрузки Рпц удлинение образца пропорционально усилию растяжения и при его снятии образец восстанавливает свои первоначальные форму и размеры; Рт усилие предела текучести физического соответствует нагрузке когда деформация образца происходит без ее увеличения;т предел текучести физический. Эти показатели определяют когда пластическая деформация образца достигает 02 от его рабочей длины l0. Усилие Pk меньше P max что...

Русский

2013-07-31

184.58 KB

24 чел.

Лабораторная работа №2

Определение механических свойств металлов при испытании на растяжение (ГОСТ 1497-84)

Цель работы: ознакомиться с методикой испытаний проч¬ности и пластичности металлов.

Оборудование и материалы. Разрывная машина типа P20. образцы для испытаний из мало-, средне-, и высокоуглеродистых сталей п отожженном состоянии, штангенциркуль.

Общие сведения

При испытаниях на растяжение определяют следующие ме¬ханические характеристики металла:

— предел пропорциональности;

— модуль упругости;

— физический предел текучести:

— условный предел текучести;

— временное сопротивление:

— относительное равномерное удлинение;

— относительное удлинение после разрыва;

— относительное сужение поперечного сечения после разрыва.  

Для испытаний на растяжение используют разрывные машины, которые позволяют плавно изменять прилагаемое к образцу усилие и записывать диаграмму растяжения. Схема одной из машин приведена на рис. 1.

    гидравлический пресс

цилиндр для записи диаграммы растяжения

Ркс.1. Схема гидравлического пресса для испытания на растяжение

 

Для испытаний в соответствии с ГОСТ 1497-64 изготавливают цилиндрические или плоские образцы из исследуемого материала диаметром (толщиной, шириной) в рабочей части от 3 до 30мм и расчетной длиной l=5,650 или l=11,30.
Расчет механических свойств осуществляют по диаграмме растяжения (рис.2.), вид которой зависит от материала, способа его обработки и других факторов.

Рассмотрим диаграмму растяжения с площадкой текучести, характерную для низкоуглеродистой стали (рис.3.). Показанное на диаграмме усилие растяжения называют усилием предела пропорциональности, а напряжение пц -  пределом пропорциональности.

 

Рис.2. Характерные диаграммы испытаний на растяжение для:

1— низкоуглеродистой стали:

2— электролитической меди:

3 — меди после обработки

давлением в холодном состоянии;

4 — серого чугуна; 5 — алюминия

        

Рис.3. Диаграмма растяжения низкоуглеродистой стали и схемы  определения характеристик прочности

 Для нагрузки Рпц удлинение образца пропорционально усилию растяжения и при его снятии образец восстанавливает свои первоначальные форму и размеры; Рт — усилие предела текучести физического, соответствует нагрузке, когда деформация образца происходит без ее увеличения;т -  предел текучести (физический).

 Для диаграмм растяжения, на которых отсутствует площадка текучести определяют Ро,2 — усилие предела текучести (условное) и0,2 —предел текучести (условный).               Эти показатели определяют, когда пластическая деформация образца  достигает 0,2% от его рабочей длины l0. Значение Р0,2 находят графическим путем: на оси деформации откладывают отрезок, равный 0,2% от l0. Из полученной точки проводится линия, параллельная линии упругой деформации до пересечения с кривой "нагрузка-деформация".

 Проекция точки пересечения на ось сил дает искомую P0,2; Pa— максимальное усилие, которое выдерживает образец при растяжении — P max;a  — временное сопротивление; Pk —усилие, соответствующее истинному напряжению разрыва S.

 Усилие  Pk меньше P max  что объясняется прогрессирующим, уменьшением сечения образца после достижения  P max.                                                                                                               При испытаниях на растяжение определяются характеристики пластичности сплава:

 - относительное удлинение , %

=;

  1.  относительное сужение поперечного сужения , %

где l0, F0 —начальные расчетные длина, мм, и площадь поперечного образна мм2; lk —длина расчетной части образна после разрыва, мм2; Fk — площадь поперечного сечения образца в месте разрушения, мм2.

Примечания:

  1.  типы и размеры пропорциональных цилиндрических и плоских образцов приведены в ГОСТ 1 197-84;
  2.  для плоских образцов соотношение между шириной и толщиной в рабочей части образца не должно превышать 8:11,
  3.  не учитывают результаты испытаний при разрыве образца по кернам (рискам), при разрыве за пределами расчетной длины образца; при разрыве по дефектам металлургического производства.