Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Порядок выполнения работы. 1. Получить у преподавателя образец и указать его материал и вид термической обработки в протоколе.
|
|
1. Получить у преподавателя образец и указать его материал и вид термической обработки в протоколе.
2. Измерить размеры поперечного сечения рабочей части: диаметр d 0 (для цилиндрического образца) или ширину a 0 и толщину b 0 (для плоского образца). Измерения следует производить не менее чем в трех местах рабочей части образца (в середине и по краям). Из трех измерений выбрать наименьшие размеры, по которым вычислить площадь поперечного сечения F0. Результаты измерений и расчета занести в протокол № 1 (табл.10.1).
3. Отметить на поверхности образца начальную расчетную длину l 0, ограничив ее метками с помощью карандаша или чернил или неглубокими рисками (только для пластичных материалов). Занести значение l 0 в протокол.
4. Установить образец в захваты испытательной машины, на рабочую часть образца установить экстензометр.
5. Задать значение скорости перемещения подвижной траверсы и записать его в протокол. Включить двигатель испытательной машины и растягивать образец до разрыва. Записать диаграмму растяжение «нагрузка (Р) – деформация (е).
6. После разрыва образца остановить машину, снять экстензометр и вынуть части образца из захватов.
Определение пластических свойств материала.
7. Измерить поперечные размеры образцов в месте разрыва. Для цилиндрического образца измерить минимальный диаметр шейки d к в двух взаимно перпендикулярных направлениях и занести среднее арифметическое значение в протокол. Для плоского образца измерить в месте разрыва наибольшую ширину образца a к и наименьшую толщину в средней части b к (рис. 10.5) и занести значения размеров в протокол.
Рисунок 10.5 – Сечение плоского образца после растяжения
8. По измеренным поперечным размерам образца в месте разрыва вычислить площадь сечения в шейке F к и занести в протокол.
9. Определить величину расчетной длины образца после разрыва l к. Для этого плотно сложить части разрушенного образца по шейке так, чтобы их оси образовали прямую линию. Измерить штангенциркулем расстояние между метками, ограничивающими расчетную длину. Результат измерения занести в протокол № 1 (табл. 10.1).
10. По результатам измерения образцов до и после испытания определить относительное удлинение (δ) и относительное сужение (Ψ) образцов. Результаты расчета занести в протокол испытания № 2 (табл. 10.2).
Таблица 10.1 – Протокол испытаний №1
| Материал | Термическая обработка | d 0 (a 0, b 0), м | F 0, м2 | l 0, мм | Vпер., мм/мин. | Р, н | е, % | d к (a к, b к), м | F к, м2 | l к, мм |
Таблица 10.2 – Протокол испытаний №2
| Материал | Термическая обработка | δ, % | Ψ, % | σ пц, МПа | σ т (σ 0, 2), МПа | σ в, МПа | Е, ГПа |
Определение механических характеристик прочностных и упругих свойств материала
Построить диаграмму растяжения в координаты «напряжения (σ) – деформация (ε)».
1. Определение величины предела пропорциональности (σ пц). Провести прямую OA, совпадающую с прямолинейным участком кривой растяжения (рис. 10.6). Первоначальным криволинейным участком при этом необходимо пренебречь. Через точку O пересечения прямой OA с осью ε провести ось координат Oσ. Затем на произвольной высоте, но в пределах участка упругости, провести прямую BC, параллельную оси абсцисс. На прямой BC отложить отрезок DE, равный половине отрезка DF. Через точку E и начало координат провести прямую OM. Предел пропорциональности σ пц определяется как напряжение, соответствующее точке касания к кривой растяжения прямой HJ, проведенной параллельно прямой OM. Результаты расчета занести в протокол испытания № 2 (табл. 10.2).
2. Определение предел текучести материала. Если на диаграмме растяжения присутствует площадка текучести (см. рис. 10.6), то определяется физический предел текучести σ т – наименьшее напряжение на площадке текучести.
|
| ||
| Рисунок 10.6 – Определение величины предела пропорциональности | Рисунок 10.7 – Определение величины условного предела текучести |
При отсутствии площадки текучести (рис. 10.7) определяют условный предел текучести σ 0, 2. Для этого из начала координат O по оси деформации откладывается отрезок OE, соответствующий величине деформации 0, 2 %. Из точки E проводят прямую EP, параллельную OA. Точка пересечения прямой EP с диаграммой соответствует напряжению условного предела текучести. Результаты расчета занести в протокол испытания № 2 (табл. 10.2).
3. Определить предел прочности σ в материала как наибольшее условное напряжение, которое выдерживает образец. Результаты расчета занести в протокол испытания № 2 (табл. 10.2).
4. Определить модуль Юнга (E = σ /ε) как тангенс угла наклона участка упругости на диаграмме к оси деформации.
Контрольные вопросы
1. Каковы характерные области имеют диаграммы растяжения?
2. В чем заключается разница между условной и истинной диаграммой растяжения?
3. Какими характеристиками оценивается прочность материала? Как они определяются?
4. В чем заключается разница между физическим и условным пределом текучести?
5. В чем заключается разница между пределом прочности и истинным сопротивлением разрыву?
6. Какими характеристиками оценивается пластичность материала? Как они определяются?
7. Каков смысл наклонной прямой, используемой при определении σ 0, 02, σ 0, 2, δ?
8. Что такое модуль Юнга? На чем основан статический метод определения модуля Юнга?
9. Какая механическая характеристика определяет начало развитой пластической деформации?