2.4. Порядок проведения работы
1. Изучить основные теоретические положения и условия проведения испытаний на растяжение.
2. Испытать на растяжение образцы различных материалов с записью диаграммы растяжения. Результаты занести в протокол (табл. 2).
3. Обработать результаты, определить механические свойства испытанных материалов и сравнить их.
2.4.1. Подготовка к испытанию
При изготовлении из заготовок образцов принимают меры, исключающие возможность изменения свойств металла от нагрева или наклепа. Плоские образцы должны сохранять поверхностные слои проката, если нет других указаний. Стрела прогиба плоских образцов на длине 200 мм не должна превышать 10% толщины образца, но не более 4 мм. Шероховатость обработанных поверхностей Ra рабочей части цилиндрических образцов не должна быть более 1,25 мкм, а шероховатость Rz боковых поверхностей рабочей части плоских образцов не более 20 мкм.
Допускается испытывать сортовой прокат, литые образцы и готовые изделия без предварительной механической обработки.
Для испытания на растяжение (ГОСТ 1497-84) применяют пропорциональные цилиндрические (тип - V ) или плоские образцы диаметром или толщиной в рабочей части 3 мм и более с начальной расчетной длиной
l0 = 5,65 √ F или l0 = 11,3 √ F0.
Применение коротких образцов предпочтительнее.
Литые образцы и образцы из хрупких материалов допускается изготавливать с начальной расчетной длиной
l0 = 2,82√ F0
где F0 - начальная площадь поперечного сечения образца.
Допускается применять пропорциональные образцы других размеров и непропорциональные образцы. Для плоских образцов соотношение между шириной и толщиной в рабочей части не должно превышать 8:1.
Рабочая длина I образцов не должна составлять:
от l0 + 0,5d0 до l0 = 2 d0 -для цилиндрических образцов;
от l0 + 1,5√ F0 до l0 = 2,5 √ F0-для плоских образцов;
Перед испытанием образцы обязательно измеряют, определяют F0; по всей рабочей длине образца рекомендуется наносить метки, например через каждые 5 или 10 мм; на хрупких образцах метки наносят карандашом, красителем и т.п.
2.4.2. Проведение испытаний
В данной лабораторной работе применяют цилиндрические образцы III (рис.2.6) типа согласно таблице 1.
Рис.2.6. Тип пропорциональных цилиндрических образцов для
испытаний на растяжение III (по ГОСТ-1497-84)
Таблица 2.1
Номер образца |
do |
l0=5d0 |
l=10d |
D |
h1 |
h2 |
r |
1 |
25 |
125 |
250 |
45 |
30 |
5 |
5 |
2 |
10 |
100 |
200 |
34 |
25 |
5 |
5 |
3 |
15 |
150 |
150 |
28 |
20 |
3 |
3 |
4 |
10 |
100 |
100 |
16 |
10 |
3 |
3 |
5 |
8 |
80 |
80 |
13 |
10 |
2,5 |
2 |
6 |
6 |
60 |
60 |
12 |
10 |
2,5 |
1,5 |
7 |
5 |
50 |
50 |
11 |
10 |
2,5 |
1,5 |
8 |
4 |
40 |
40 |
9 |
8 |
2,5 |
1,5 |
9 |
3 |
30 |
30 |
7 |
7 |
2,5 |
1,5 |
Подготовленный образец закрепляют в захватах испытательной машины. Включают электропривод машины и наблюдают за процессом испытания. В процессе испытания при деформировании образца возрастает нагрузка. Зависимость нагрузки от абсолютной деформации записывается с помощью диаграммного устройства.
На диаграмме по оси ординат откладывается нагрузка Р в ньютонах (или кгс), а по оси абсцисс - величина абсолютных удлинении ∆l в определенном масштабе.
Масштаб по нагрузке не более 10 МПа на 1 мм диаграммы и масштабом по удлинению не более 100:1 при базе измерителя деформации 50 мм и более, и не менее 200 : 1 при базе менее 50 мм.
После разрыва образца выключают электропривод, вынимают из захватов обе части образца, с диаграммного аппарата снимают часть ленты с написанной диаграммой (первичной).