Własności mechaniczne, AGH, Materiały inżynierskie, sprawka
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Własności mechaniczne Maciej Adamczuk ETI rok 3 gr 1. Energia zarodkowania i propagacji Parametry te można określić różnymi metodami, przy czym wykorzystuje się próbę udarności na próbach Charpy’ego V. 1) Metoda Gulajewa – opiera się na założeniu, że praca zużyta na udarowe złamanie próbki z karbem składa się z pracy potrzebnej do zarodkowania pęknięcia (propagacji) az <”z”- indeks dolny>, które zależy liniowo od promienia zaokrąglenia karbu oraz pracy rozprzestrzeniania się pęknięcia ar <”r” – indeks dolny>, niezależnej od promienia karbu. Do wyznaczenia az i ar wystarczy określić pracę złamania przy dwóch promieniach np. r=0,25 i 1mm Wykres a= f ( r ) ekstrapoluje się do r=0 i wtedy ar = 0 Dla r=0,25 lub 1 mm praca złamania pomniejszona o ar stanowi az. Kąt nachylenia linii wykresu wskazuje na czułość stali na działanie karbu. Główną zaletą jest jej prostota. 2) Metoda oscylograficzna – wymaga zdjęcia wykresu w układzie obciążenie-czas przy próbie udarności za pomocą oscylografu. Pracę, energię zarodkowania i rozprzestrzeniania się pęknięcia wylicza się z odpowiednich wzorów na podstawie planimetrowania pól pod krzywą wykresu odpowiednio na lewo i prawo maksimum. Rozprzestrzenianie propagacji i na czym polega? Propagacja – to rozprzestrzenianie się uszkodzenia w materiale poddanym naprężeniu. Polega na tym, że zanim pęknięcie rozprzestrzeni się w głąb materiału, najpierw następuje plastyczne rozwarcie krawędzi karbu u jego dna. Metoda VICKERSA Pomiar twardości Vickersa na podstawie głębokości odcisku, która wyraża się wzorem:, H=d √2/4tg α/2 ≅ 0,143d do pomiarów wykorzystuje się twardościomierz Rockwella. Głębokość wciskania wgłębnika w metodzie Knoopa Ma głębokość bo tylko 1/30 długości dłuższej przekątnej rombu. Metody dynamiczne pomiaru twardości. Twardość – cecha świadcząca o odporności na działanie sił punktowych . Metoda Shore’a -polega na pomiarze wysokosci odbicia od badanego materiału obciążnika stalowego z końcówką diamentową lub rubinową o masie 2,626g swobodnie spadającego z wysokości 275 mm. Młotek Poldi -polega na równoczesnym wgniataniu kulki stalowej o srednicy 10 mm w badany materiał i próbkę wzorcową,w trakcie uderzenia w sworzeń urządzenia młotkiem o masie 500g.Po porównaniu srednic odcisków w próbce badanej d i próbce wzorcowej dw szukana twardość może być obliczona w skali Brinella z zależności: HB═10-√100-dw²/10-√100-d² Udarność – odporność materiału na obciążenie dynamiczne. Udarność określa się jako stosunek pracy potrzebnej do złamania znormalizowanej próbki z karbem do pola powierzchni przekroju poprzecznego tej próbki w miejscu karbu: U - udarność L - praca potrzebna do złamania znormalizowanej próbki z karbem A - pole powierzchni przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu Udarność materiałów kruchych jest mała, a ciągliwych duża. Miarą udarności zgodnie z PN jest stosunek energii zużytej na złamanie próbki za pomocą jednorazowego uderzenia do pola przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu: KC - udarność [J/cm 2 ] K - praca uderzenia [J] S - pole powierzchni początkowej przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu [cm 2 ] Próby udarowe wykonuje się w celu określenia wpływu prędkości obciążenia i odkształcenia na własności mechaniczne materiałów przy obciążeniach dynamicznych. Wzrost prędkości obciążenia powoduje podwyższenie granicy plastyczności i wytrzymałości materiału oraz zmniejszenie odkształceń plastycznych. Materiał staje się bardziej kruchy. Do wykonywania tych badań wykorzystuje się urządzenia umożliwiające przyłożenie dużej siły w krótkim czasie, zwane najczęściej młotami udarowymi. Najczęściej spotykanym urządzeniem jest młot Charpy’ego Wydłużenie w próbce A10 jest większe niż A5, gdyż przy takich samych względnych wydłużeniach procentowych, początkowo próbka A10 jest dłuższa toteż wydłuży się o większą wartość [ Pobierz całość w formacie PDF ] |