| Лабораторная работа 3
Тема: Испытание материалов на растяжение.
Цель
Изучить поведение материала при растяжении до разрушения; получить диаграмму растяжения и установить основные механические характеристики материала образца.
Теоретическое обоснование
Испытание на растяжение является наиболее распространённым видом испытания материалов, так как при нем наиболее ярко выявляются характеристики прочности и пластичности материалов. При определении качества материала, выпускаемого металлургической промышленностью, одним из основных видов испытания также принято испытание на растяжение.
При статических испытаниях на растяжение определяют следующие механические характеристики материалов:
Предел пропорциональности. σпц- наибольшее напряжение, для которого справедлив закон Гука.
Предел упругости. σу- наибольшее напряжение, при котором в образце не возникает остаточных деформаций.
Предел текучести. σт- напряжение при котором происходит рост пластической деформации без заметного увеличения нагрузки.
Предел прочности. σпч- наибольшее условное напряжение, которое определяется делением максимальной нагрузки, выдержанной образцом до разрушения, на первоначальную площадь его поперечного сечения.
Относительное остаточное удлинение при разрыве. σ – величина характеризующая пластичность материала. Она определяется отношением остаточного удлинения образца к его первоначальной длине.
Относительное остаточное сужение. ψ-величина, так же характеризующая пластичность материала. Она определяется отношением изменения площади поперечного сечения образца в месте разрыва к первоначальной площади поперечного сечения.
Машина для испытания.
Для проведения испытаний на растяжение можно использовать универсальную испытательную машину УММ-5, испытательную машину Р-5, пресс Гагарина, испытательные машины ИМ-4Р, ИМ-12А, или ИМ-4А, а также универсальную гидравлическую машину УММ-20 или другие испытательные машины с механическим или гидравлическим приводом, имеющие диаграммный аппарат для регистрации результатов испытаний.
Порядок выполнения работы
1) Эскиз и размеры образца до испытания.
Диаметр d0=10 мм., расчетная длина l0=100 мм., начальная площадь поперечного сечения А0=78,5 мм2.
2) Виды и размеры образца после разрушения.
Диаметр шейки d1=6,5 мм., длина расчётного участка после разрыва l1=126 мм., площадь поперечного сечения образца после разрыва.
3) Схема диаграммы растяжения (с указанием характерных точек).
Усилие текучести Fт=17,3кН., максимальное усилие Fmax=32,2кН., усилие в момент разрыва Fразр=18кН.
4) Результаты испытания:
Предел текучести
 = *1000=220,38 мПа.
Временное сопротивление
 = *1000=410,19 мПа.
Истинное сопротивление разрыву
 = *1000=1788,8 мПа.
Относительное удлинение
 = *100%=20,6%.
Относительное сужение
 = *100%=77%
Контрольные вопросы
1) По диаграмме растяжения можно определить пределы прочности, пропорциональности, упругости и текучести.
2) Для участка диаграммы от 0 до 22 кН. справедлив закон Гука.
3) Если материал предварительно вытянуть за предел текучести, то для него не будет справедлив закон Гука, кроме того, в нём будут возникать остаточные деформации, и он будет растягиваться без заметного увеличения нагрузки.
|
