POLITECHNIKA RZEDZOWSKA

Im. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA

I INŻYNIERII ŚRODOWISKA

LABORATORIUM WYTRZMAŁOŚCI MATERIAŁÓW

Ćwiczenie nr 2

PRÓBA STATYCZNA SCISKANIA METALI

Prowadząca: Wykonał

mgr inż. Lidia Buda-Ożóg Patrycja Świerad

II BD L7

1.Cel ćwiczenia

Celem próby ściskania różnych metali lub ich stopów jest określenie wartości naprężeń powodujących ich zniszczenie i ustaleni wykresu lub pracy odkształcenia.

Na podstawie statycznej próby rozciągania wyznaczamy następujące wielkości wytrzymałościowe i plastyczne materiału:

-granicę plastyczności

-wytrzymałości na ściskanie

-skrócenia względne

-wykresu ściskania

2.Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie rozpoczęto od przygotowania dwóch próbek o przekroju kołowym, jednej ze stali plastycznej, drugiej ze stali kruchej (żeliwo).

Pomierzono wysokość (h₀) i średnice (d₀) obu próbek, a następnie pojedynczo umieszczano je w maszynie wytrzymałościowej ZD 100.

Stopniowo wraz z zmieniającym się obciążeniem notowano skrócenie próbek.Gdy próbki uległy zniszczeniu, pomierzono ich wysokość (h_u) oraz ich średnice w miejscu zniszczenia (d_u)

3.Obliczenia

Wyraźną granicę plastyczności przy ściskaniu R_plc nazywa się naprężenia, przy którym występuje skrócenie próbki bez zwiększenia a nawet przy zmniejszeniu siły obciążającej

gdzie:

F_plc - siła odpowiadająca wyraźnej granicy plastyczności przy ściskaniu

S₀ - pole powierzchni przekroju pierwotnego próbki

Naprężenie σ_c otrzymane jako stosunek największej siły obciążającej F_c powodującej zniszczenie próbki, do pola powierzchni pierwotnego przekroju poprzecznego nazywa się wytrzymałością na ściskanie

Stan odkształcenia próbki zarówno na obszarze sprężystym jak i plastycznym charakteryzuje skrócenie względne

gdzie:

L_o - pierwotna dłógość pomiarowa próbki

L₁ - długośc próbki po odształceniu

L - skrócenie względne

Próbka pierwsza:

d_o = 0,0283 [m]

h_o = 0,045 [m]

h_u = 0,0255 [m]

S_o = 0,000629 [m²] pole powierzchni przekroju próbki pierwotnej

Lp.	Siła F [N]	Skrócenie L [m]	Naprężenie σ [N/m^2]	Odkształcenie ε
1	25000	0,00005	39744520	0,0011111
2	50000	0,00010	79489040	0,0022222
3	75000	0,00015	119233560	0,0033333
4	100000	0,00022	158978080	0,0048889
5	125000	0,00028	198722600	0,0062222
6	150000	0,00034	238467120	0,0075556
7	175000	0,00040	278211640	0,0088889
8	200000	0,00142	317956160	0,0315556
9	225000	0,00178	357700680	0,0395556
10	250000	0,00222	397445200	0,0493333
11	275000	0,00278	437189720	0,0617778
12	300000	0,00332	476934240	0,0737778
13	325000	0,00400	516678760	0,0888889
14	350000	0,00465	556423280	0,1033333
15	375000	0,00545	596167800	0,1211111
16	400000	0,00640	635912320	0,1422222
17	425000	0,00720	675656840	0,1600000
18	450000	0,00820	715401360	0,1822222
19	475000	0,00898	755145880	0,1995556
20	500000	0,01000	794890400	0,2222222
21	525000	0,01100	834634920	0,2444444
22	550000	0,01250	874379440	0,2777778
23	575000	0,01300	914123960	0,2888889
24	600000	0,01400	953868480	0,3111111
25	625000	0,01500	993613000	0,3333333
26	650000	0,01600	1033357520	0,3555556
27	675000	0,01700	1073102040	0,3777778
28	700000	0,01800	1112846560	0,4000000
29	725000	0,01850	1152591080	0,4111111
30	750000	0,01900	1192335600	0,4222222
31	775000	0,02000	1232080120	0,4444444
32	800000	0,02050	1271824640	0,4555556

Próbka druga:

d_o = 0,031 [m]

h_o = 0,45 [m]

h_u = 0,0371 [m]

S_o = 0,000755 [m²] pole powierzchni przekroju próbki pierwotnej

Lp.	Siła F [N]	Skrócenie L [m]	Naprężenie σ [N/m^2]	Odkształcenie ε
1	25000	0,00009	33122777	0,0020000
2	50000	0,00016	66245554	0,0035556
3	75000	0,00023	99368331	0,0051111
4	100000	0,00030	132491108	0,0066667
5	125000	0,00038	165613885	0,0084444
6	150000	0,00046	198736662	0,0102222
7	175000	0,00060	231859438	0,0133333
8	200000	0,00079	264982215	0,0175556
9	225000	0,00108	298104992	0,0240000
10	250000	0,00146	331227769	0,0324444
11	275000	0,00188	364350546	0,0417778
12	300000	0,00259	397473323	0,0575556
13	320000	0,00300	423971545	0,0666667

Oznaczenia	Próbka			Własności
		Wymiary			Wytrzymałościowe				Plastyczne
		do	ho	So	Fplc	σplc	Fc	σc	hu	ac
		mm	mm	mm^2	kN		kN		mm	%
1	28,3	45	629	175	278,2	-	-	25,5	47,2
2	31	45	755	-	-	320	423,8	37,1	17,6

4.Wnioski:

Patrząc na wyniki, należy zauważyć, że nie można mówić o wytrzymałości na ściskanie w przypadku materiałów plastycznych.

Próbka żeliwna pod wpływem siły została ścięta pod kątem 45° do płaszczyzny podstawy.