GGiIŚ Grupa 1	Dorota Czaderna	Ocena
21.12.2004r.	Badanie własności mechanicznych

Statyczna próba rozciągania

Próba polega na rozciąganiu próbki, na ogół az do zerwania, oraz rejestrowaniu zależności użytej siły od wydłużenia próbki i wyznaczeniu jednej lub więcej własności mechanicznych przy temp. 10-35 st.C:

• wskaźniki wytrzymałości (naprężenia) -iloraz siły określonej w chwili badania i początkowej powierzchni przekroju poprzecznego próbki.

• wskaźniki plastyczności (wydłużenia i przewężenia) -obliczane są na podstawie zminy wymiarów próbki podczas próby, po jej odciążeniu lub po jej zerwaniu.

Własności mechaniczne określane są w warunkach obciążeń:

• statycznych- wolno wzrastają

• dynamicznych -wzrastają nagle

• długotrwałych -przy równoczesnym działaniu podwyższonej temp.

• zmiennych -zmęczeniowych

Twardość -opór, jaki materiał stawia siłom skupionym w postaci wgłębnika

Granica (wyraźna) plastyczności Re - naprężenie, przy którym występuje wyraźne wydłużenie próbki (tzw. płynięcie materiału) bez wzrostu obciążenia, a czasami nawet przy jego spadku.
R_e = F_e / S_o

F_e -wartość siły rozciągającej, przy której następuje wyraźny przyrost wydłużenia,
S_o - pole powierzchni przekroju poprzecznego próbki zmierzone przed zerwaniem.

Rozróżnia się ponadto:
- Górną granicę plastyczności R_eH - naprężenie rozciągające w momencie pojawienia się nagłego wydłużenia, po którym występuje krótkotrwały spadek obciążenia:
R_eH = F_eH / S_o

- Dolną granicę plastyczności R_eL - najmniejsze naprężenie rozciągające w trakcie płynięcia materiału.
R_eL = F_eL / S_o

Metody pomiaru twardości:

1. metoda Brinella (HBW) wgłębnikiem jest kulka z węglików spiekanych. Pomiar możliwy do 650HBW. Twardość Brinella jest ilorazem siły obciążającej i pola powierzchni odcisku.

2. metoda Vickersa (HV) wgłębnikiem jest ostrosłup prawidłowy o podstawie kwadratu. Twardość Vickersa jest ilorazem siły obciążającej i pola powierzchni odcisku.

3. twardość Rockwella w zależności od skali B lub C oznaczana jest symbolem HRB lub HRC. Pomiar polega na wciskaniu w powierzchnię badanej próbki wgłębnika. Wgłębnikiem jest kulka stalowa lub z węglików spiekanych lub stożek diamentowy. Miarą twardości jest różnica umownej i rzeczywistej głębokości odcisku h. Umowna głębokość to taka jego wielkość, która odpowiada twardości równej zeru. Zakres stosowalności: 20-70 HRC w skali C i 20-100 HRB w skali B.

Statyczna próba rozciągania - w jej wyniku można wyznaczyć wiele parametrów określających własności plastyczne i wytrzymałościowe.

Wykres próby rozciągania

Kształt wykresu zależy od rodzaju materiału - materiały plastyczne (miękkie stale, stopy miedzi, aluminium, itp.) charakteryzują się wykresami podobnymi do pokazanego na rysunku. Materiały kruche (stale utwardzone, żeliwa, itp.) nie posiadają wcale wyraźnej granicy plastyczności - ich wykres jest linia prosta, zakończoną łukiem.

Obciążenie dynamiczne- obciążenia, których wartość i kierunek zmieniają się w stosunkowo krótkim czasie. Zmiany te zachodzą na skutek rozruchu, hamowania lub tez od obciążeń siłami okresowo zmiennymi.

Dzielimy je w zależności od przyspieszeń na:

• stałe

• zmienne

Przy zmiennych przyśpieszeniach przez długi okres czasu zniszczenie konstrukcji może nastąpić na skutek zmęczenia.

Obciążenie statyczne- obciążenia, których wielkości i kierunek nie ulegają zmianie z upływem czasu, a wzrost ich odbywa się powoli i łagodnie.

Wyraźna granica nie jest wyznaczona, gdyż wyznaczono F_{eL i} F_eH

potrzebne do obliczeń wartości sił zostały odczytane z wykresu zależności siły F od wydłużenia ΔL.

F_m= 10 jednostek= 16900 N

F_eH= 8 jednostek =13520 N

F_eL=7,5 jednostek=12675 N

F_sp=6,5 jednostek=10985 N

F_u=5,8 jednostek= 9802 N

Próbka w początkowym etapie rozciągania odkształca się sprężyście, następnie ulega odkształceniu plastycznemu, w wyniku którego materiał uległ wydłużeniu do pewnej granicy. Dla siły F= 16 900 N próbka uległa zerwaniu.