Технологічний звіт Випробування стального зразка з низьковуглецевої сталі на розтяг

1.Мета роботи: Вивчення поводження матеріалу зразка з низьковуглецевої сталі при розтягу до руйнування та отримання

діаграми Р - ∆ℓ. Навчитися будувати діаграму

розтягу σ - ∆έ та визначати основні механічні

характеристики.

2. Обладнання та прилади:

2.1. універсальна випробувальна машина УММ 5-А;

2.2. сталевий зразок IV типу;

2.3. штангенциркуль;

3. Виконати необхідні заміри початкові і кінцеві. Заповнити таблицю 3.1, та 3.2

Таблиця 3.1

Навантаження яке відповідає механічним характеристикам матеріалу	Значення навантаження, Н	Абсолютне видовження, мм
границі пропорційності Рпц
границі текучості РТ
границі міцності Рmax
границі пружності Рпр
дійсного напруження Рк

Таблиця 3.2

Найменування даних	До досліду		Після досліду
	означення і формули	числові значення розрахунки	означення і формули	числові значення розрахунки
Діаметр	dп, мм		dK, мм
Розрахункова довжина	ℓп, мм		ℓк, мм
Площа поперечного перерізу	F0 = мм2		F1 = мм2

4. Накреслити ескіз зразка до і після досліду

5. Заповнити таблицю 5.3, виконати необхідні розрахунки

Таблиця 5.3

Характеристики міцності
границя пропорційності, МПа	Границя пружності, МПа	границя текучості, МПа	границя міцності, МПа	дійсне напруження при розриві, МПа
σпц=	σпр=	σТ=	σмц= ,	σд=

Таблиця 5.3 ( продовження)

Характеристики пластичності
відносне залишкове видовження, %	відносне звуження поперечного перерізу, %
δ =	φ= 100%

6. Побудувати діаграму розтягу σ - ∆έ зразка з низьковуглецевої сталі

σ

∆έ

7.Висновки:

І Н С Т Р У К Ц І Й Н А К А Р Т А

для проведення лабораторної роботи № 3 з теми

«Дослідження зразка на зріз»

Мета роботи: визначити границю міцності матеріалу зразка на зріз,

перевірити теоретичне співвідношення між границею міцності при розтягу та границею міцності при зрізі.

Зрізом заведено називати руйнацію металевих елементів від зсуву.

Практично деформація зсуву (зрізу) може бути отримана у випадку,коли на розглянутий стрижень із протилежних сторін на дуже близькій відстані одна від однієї діють дві рівні сили, перпендикулярні осі стержня і спрямовані в протилежні сторони.

Характер руйнації сталі при зсуві і розтягу різноманітний. При зсуві

площина руйнації гладка. Обсяг зразка, підданий пластичним деформаціям, незначний. При розтягу площина руйнації має кристалічний вид, весь обсяг зразка, особливо в зоні шийки, піддається значній пластичній деформації.

Умовно вважають, що в зоні зрізу діють тільки дотичні напруження τ, які рівномірно розподілені за перерізом і можуть бути знайденими за формулою

τ = (3.1)

де Р – діюча сила, F – площина перерізу.

При досягненні дотичними напруженнями τ границі міцності

відбувається руйнація металу. У дійсності в зоні руйнації діють ще нормальні напруження σ згинання і зминання.

Методика розрахунку елементів, що працюють на зріз, значною

мірою спирається на теорію «чистого» зсуву.

Відомо, що у випадку чистого зсуву теоретичний розмір допустимого напруження на зріз для м'якої сталі повинен складати приблизно 60% від допустимого напруження на розтяг:

[τ] = 0,6 [σ ] , або τ _мц = (0,6...0,8) σ_мц.

Звичайно елементи, що працюють у конструкціях на зріз (болти,

заклепки, шпонки і т.д.) одночасно піддаються дії нормальних напружень

від зминання або згинання.

Здійснити експериментально «чистий зсув» практично не можливо.

Приймаючи цю обставину до уваги і враховуючи, що робота на зріз

найбільше типово виявляється в таких деталях, як заклепки, болти тощо,

де вона ускладнюється появою нормальних напружень від згинання і зминання, випробування сталі на зріз проводять у подібних умовах, тобто за схемою подвійного зрізу стержня, як показано на рисунку

рис.3.1

Якщо круглий зразок (заклепка) діаметром d зрізається за перерізом

m–m (див. рис.3.1), то площа перерізу дорівнює

2 F_ЗР =2 (3.2)

Якщо заклепка діаметром d зминається за перерізом n-n, то площа перерізу дорівнює.

F _зм = Пd τ (3.3)

Для експерименту використовується пристосування для випробування на подвійний зріз стержня (див. рис.1). Сталевий стержень 1 діаметром 10 мм вставляють в отвір у щоках корпуса 2 і рухомого вкладиша 3. Напруження на зріз виникають по перерізах m-m та n-n при переміщенні рухомого вкладиша 3 униз між нерухомими щоками корпуса 2. На рисунку схематично показана деформація стрижня 1 у той момент, коли дотичні напруження досягають границі міцності. У цей момент у перерізах m-m і n-n випробуваного стержня 1 будуть виникати не тільки дотичні напруження від зрізу, але і нормальні напруження від зминання.

Пристосування на зріз разом із зразком установлюють на випробовувальну машину. Потім повільним і плавним навантаженям зразок доводиться до руйнації (зрізу) по двох площинах. Границя міцності на зрізі визначається діленням руйнуючого навантаження Pмах на подвійну площу поперечного перерізу F:

τ_мц = (3.4)

Необхідні дані про матеріал, геометричні розміри зразків і результати експерименту заносять до таблиці 1.1технологічного звіту.

Випробовується не менше 3 зразків і за результатами експерименту робляться висновки.

Форма і розміри зразків

Для випробування на зріз використовують зразки круглого поперечного перерізу діаметром від 6 до 10 мм. Так як при випробувані на зріз зразків діаметром 6-10 мм потрібні зусилля не більше 49 кН.

Машина для випробування

рис.3.2

Для проведення цього досліду використовують машину УВМ-5. На рисунку показано зразок,що встановлено в пристосування для випробування на зріз. Зразок 1 вставляють в захвати 2 і 3, в яких закріплені кільця, що виготовлені із загартованої сталі.