Методика визначення механічних властивостей металів та сплавів

Содержание

Слайд 2

План заняття: Підготовка до лабораторної роботи Проведення та оформлення дослідів Завдання до самостійного виконання

План заняття:
Підготовка до лабораторної роботи
Проведення та оформлення дослідів
Завдання до самостійного виконання

Слайд 3

Завдання до самостійного виконання: Виконання завдань КР № 1. Оформити та захистити лабораторну роботу № 2.

Завдання до самостійного виконання:
Виконання завдань КР № 1.
Оформити та захистити лабораторну

роботу № 2.
Слайд 4

Мета роботи: визначити залежність між подовженням зразка та діючою на нього

Мета роботи:
визначити залежність між подовженням зразка та діючою на нього силою;
побудувати

діаграму розтягання;
визначити характерні точки міцності та пластичності матеріалу.
Слайд 5

Механічні властивості пов’язані з по­нят­тям про навантаження, деформацію та напруження. Навантаження

Механічні властивості пов’язані з по­нят­тям про навантаження, деформацію та напруження.
Навантаження –

це зовнішні сили та моменти сил, що прикладаються до тіла (зразка ма­тері­а­лу чи деталі). Вони бувають зосереджені або розподі­лені за певним законом по дов­жи­ні, по­верхні та об’є­му тіла.
Деформація – це зміна форми і розмірів тіла під дією навантаження.
Пружна деформація – така деформація, що повністю зникає після припинення дії навантаження, що її спричинило.
Пластична деформація – така деформація, що повністю не зникає після припинення дії навантаження, що її спричинило.
Напруження – це величина сили пружності, що діє на одиницю площі перерізу тіла, позна­чається літерою σ. У кількіс­но­му виразі на­пруження в за­даній точці ті­ла визначається відношенням сили F, що діє на елементарну пло­­щинку Ѕ довкола цієї точки, до величини цієї площи­н­ки:
Слайд 6

Діаграма розтягування пластичного матеріалу у координатах F – Δl, що характеризує

Діаграма розтягування пластичного матеріалу
у координатах F – Δl, що характеризує властивості зразка

0–В

– ділянка пропорційності
0–С ділянка пружності
(С - граница пружності σпр)
D–E – ділянка («площинка») текучості
E–L – ділянка зміцнення
L–M – ділянка знеміцнення
Слайд 7

Зразок циліндричної форми (а), зразок з листового матеріалу (б) та схема

 Зразок циліндричної форми (а), зразок з листового матеріалу (б) та схема

навантаження зразка розтягальною силою F1

а) б)

Підготовка та проведення досліду.
Перед дослідом зразок обмірю­ють, визначаючи його діаметр d (мм) та довжину досліджува­ної частини l0 (мм). Результати фіксують у звіті лабораторної роботи.

Слайд 8

Схема розривної машини: A – станина; B – колона; C –

Схема розривної машини:
A – станина;
B – колона;
C – траверса;


D – гайка колони;
E – ма­хо­вик нерухомої опори;
F – нерухома опора;
G – стіл; H – ходовий гвинт;
I – черв’ячне колесо з ходовою гайкою;
J – черв’як;
K – маховик приводу стола;
L – підшипник;
M – корпус редукто­ра;
N – нижній захват; O – верхній захват;
P – зразок; Q – ручка маховика; R – три­мач індикатора переміщення стола;
S – динамометр; T – індикатор ди­намометра;
U – індикатора перемі­щен­ня стола;
V – мітка на столі;
W – мітки крайніх положень столу.
Слайд 9

Етапи деформування зразка

Етапи деформування зразка

Слайд 10

Підготовлений зразок встановити в захвати розривної ма­ши­ни таким чином, щоб не

Підготовлений зразок встановити в захвати розривної ма­ши­ни таким чином, щоб не

було перекосів і навантаження діяло вздовж осі зразка.
Навантаження повинно зростати плав­но, з невеликою швидкістю. У певний момент випробування плавний рух стрілки силовимірювального прис­трою порушується, стрілка зупиняється або набуває зворотного ходу, фіксуючи силу Fт, при постійному значенні якої зразок подовжується (пло­щинка теку­чості).
Слайд 11

Зго­дом зростання деформації знову супроводжується зро­с­танням сили. Це стадія зміцнення зразка

Зго­дом зростання деформації знову супроводжується зро­с­танням сили. Це стадія зміцнення зразка

і вона завершується тоді, коли си­ла досягає сво­го найбільшого значення Fв.
На обмеженій ділянці зразка утворю­ється „шийка” – різке місцеве зменшення його діаметра. Навантаження швид­ко знижується, і відбувається розрив зразка при деякому значенні сили Fр < Fв. Розрив супроводжується виділенням звукової та теплової енергії, що свід­чить про накопичення зразком механічної енергії у процесі деформування.

Етапи деформування зразка

Слайд 12

Слайд 13

Звіт з виконання лабораторної роботи

Звіт з виконання лабораторної роботи

Слайд 14

Визначити діаметр d (мм) та довжину досліджува­ної частини l0 (мм) зразка.

Визначити діаметр d (мм) та довжину досліджува­ної частини l0 (мм) зразка.


Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Завдання 1: Результати досліджень, які наведені в табл.2 в стовпчиках 2

Завдання 1:
Результати досліджень, які наведені в табл.2 в стовпчиках 2 та

3, треба перерахувати відповідно в кН та мм та записати в стовпчики 1-2 табл.2.1.
Для перерахунку значення F використовуємо коефіцієнт k=240+№по журналу
Для перерахунку значення Δl використовуємо ціну ділення приладу, який наведено на слайді 19.
Для зручності розрахунків можна використати файл «Розрахунок» (формат exel)

Табл. 2

Слайд 18

Слайд 19

Порядок роботи з файлом «Розрахунок» (формат exel) Відкрити файл «Розрахунок» В

Порядок роботи з файлом «Розрахунок» (формат exel)

Відкрити файл «Розрахунок»
В колонці J

значення 245 виправити на значення, яке отримане за формулою k=240+№по журналу
Переписати значення з колонок D та E в таблицю 2.1. колонки 1 та 2 та далі.
Слайд 20

Зверніть увагу!!!!!! Напруження σ – вимірюється в Па!!!!! Це означає, що

Зверніть увагу!!!!!!

Напруження σ – вимірюється в Па!!!!!
Це означає, що силу треба

перевести в Н, а площу – в м2
Слайд 21

Завдання 2: – згідно з табл. 2.1 результатів досліду, де зафіксовано

Завдання 2:
– згідно з табл. 2.1 результатів досліду, де зафіксовано залежність між по­дов­женням

зразка та діючою на нього силою, по характерним точкам побу­дувати діаграму розтягання;
– на діаграмі розтягання визначити характерні точки (т. В – т. М);
– з т. М провести лінію, паралельну лінії 0В діаграми. Ця лінія відтинає на осі деформацій абсолютне залишкове подовження зразка Δlзал, яке менше ніж абсолютне подовження в момент розриву Δlр, ос­кільки після руй­ну­вання зразка зникає пружна частина деформації Δlпр ≈ Δlпц. Знайдене Δlзал порівняти з результатами безпосереднього обміру недеформо­ва­но­го та зруйнованого зразка;
– використовуючи значення сил та деформацій у характерних точках визна­чи­ти характеристики міцності та пластичності матеріалу.
Слайд 22

Діаграма розтягування пластичного матеріалу у координатах F – Δl, що характеризує властивості зразка (деталі)

Діаграма розтягування пластичного матеріалу
у координатах F – Δl, що характеризує властивості зразка

(деталі)
Слайд 23

Звіт з виконання лабораторної роботи

Звіт з виконання лабораторної роботи

Слайд 24

Для побудови діаграми важливо правильно обрати масштаб!!!! Для цього виписуємо: максимальне

Для побудови діаграми важливо правильно обрати масштаб!!!!
Для цього виписуємо:
максимальне значення

по вісі х
максимальне значення по вісі у
Пропоную обрати масштаб:
по вісі х -1 клітинка – 0,5 мм
по вісі у – одна клітинка 1 кН

Довжину зразка після розриву прийняти:
lзал =56 мм
Діаметр шийки зразка після розриву прийняти:
dш =3,0 мм

Діаграму будувати на окремому аркуші в клітинку!!!!!

Слайд 25

Висновок по роботі: визначено залежність між подовженням зразка та діючою на

Висновок по роботі:
визначено залежність між подовженням зразка та діючою на нього

силою (результати наведено в табл.2.1);
побудувано діаграму розтягання;
визначено характерні точки міцності (вказати значення) та пластичності матеріалу (вказати значення).