INSTRUKCJA WYPEŁNIENIA SPRAWOZDANIA DO

ĆWICZENIA NR 1

Literatura:

1) Laboratorium wytrzymałości materiałów, Praca zbiorowa, Oficyna

Wydawnicza PWr, Wrocław 2001r. Strony 18-58

2) Laboratorium wytrzymałości materiałów, skrypt pod red. R.

Żuchowskiego, Oficyna Wydawnicza PWr, Wrocław 1988r. Strony 5-48

WPROWADZENIE: Przeprowadza się próbę rozciągania dwóch próbek stalowych – ze stali

z wyraźną granicą plastyczności (zwykła statyczna próba rozciągania) i bez

wyraźnej granicy plastyczności (ścisła próba rozciągania).

Przed przystąpieniem do próby należy:

• zmierzyć średnicę próbki d0;

• na część roboczą próbki nanieść za pomocą specjalnego urządzenia

podziałowego bazę pomiarową o długości L0 (L0 = 50mm – próbka

pięciokrotna);

• wykonać próbę rozciągania

Po wykonaniu próby należy zmierzyć średnicę próbki w miejscu zerwania du

i długość po zerwaniu Lu.

Próbę rozciągania wykonuje się na maszynie wytrzymałościowej

INSTRON 5982

Student na podstawie uzyskanych wyników (dane z maszyny w postaci plików

Excel) ma wykonać wykresy rozciągania, zaznaczyć na nich charakterystyczne

punkty i obliczyć: ReH, ReL, Rm, Ru, A5 i Z dla stali z wyraźną granicą

plastyczności oraz R0,05, R0,2, Rm, Ru, A5, Z i E(moduł Younga) dla stali bez

wyraźnej granicy plastyczności.

Poniżej zamieszczono wypełniony prawidłowo formularz sprawozdania nr 1.

Na jego podstawie proszę czytelnie wypełnić przygotowany na końcu formularz

sprawozdania (w którym wpisano już konieczne do jego wypełnienia dane).Do

formularza należy dołączyć trzy wykresy z zaznaczonymi punktami: 1–wykres

rozciągania stali z wyraźną granicą plastyczności, 2–wykres rozciągania stali

bez wyraźnej granicy plastyczności, 3–wykres rozciągania stali bez wyraźnej

granicy plastyczności – część początkowa (jak w przykładach poniżej)

ĆWICZENIE 1

BADANIA WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH METALI. PRÓBA ROZCIĄGANIA.

1. Zwykła statyczna próba rozciągania metali (PN-EN ISO 150 6892-1).

1.1 Protokół z próby

Maszyna wytrzymałościowa typu INSTRON 5982

Zakres siłomierza 100 [kN]

Długość początkowa bazy pomiarowej próbki L0 = 50 [mm], początkowa średnica próbki d0 = 10 [mm]

Tabela wyników

Lp. Materiał d0 L0 S0 FeH FeL Fm Fu du Lu Su ReH ReL Rm Ru A5 Z

[mm] [mm] [mm2] [kN] [kN] [kN] [kN] [mm] [mm] [mm2] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [%] [%]

1 Stal z wyraźną granicą plast.

10,00 50,0 78,55 25,6 22,9 33,8 20,9 5,35 67,55 22,50 326 292 430 929 35,1 71,4

2

1.2 Wzory obliczeniowe

Wyraźna granica plastyczności (górna i dolna)

00

,S

FR

S

FR eL

eLeH

eH

Wytrzymałość na rozciąganie

0S

FR m

m

Naprężenie przy zerwaniu

u

u

uS

FR

Wydłużenie względne procentowe po zerwaniu

%1000

0

L

LLA u

Przewężenie względne procentowe po zerwaniu

%1000

0

S

SSZ u

2. Ścisła próba rozciągania

2.1. Protokół z próby

Maszyna wytrzymałościowa typu INSTRON 5982

Zakres siłomierza 100 [kN]

Długość bazy pomiarowej ekstensometru l = 25 [mm]

Długość początkowa bazy pomiarowej próbki L0 = 50 [mm], początkowa średnica próbki d0 = 10 [mm]

Tabela wyników

Lp. Materiał d0 L0 S0 F0,05 F0,2 Fm Fu du Lu Su R0,05 R0,2 Rm Ru A5 Z

[mm] [mm] [mm2] [kN] [kN] [kN] [kN] [mm] [mm] [mm2] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [%] [%]

1 Stal bez wyraź. granicy plast. 10,00 50,0 78,55 41,4 44,5 47,0 29,5 6,45 58,05 32,65 527 567 599 904 16,1 58,4

2

2.2 Wzory obliczeniowe

Wyliczone dla bazy pomiarowej ekstensometru [l], wartości odkształceń trwałych odpowiadające R0,05 i R0,2

Δl0,05 = 0,0125 [mm] Δl0,2 = 0,05 [mm]

Wyznaczone na podstawie danych pomiarowych wartości sił odpowiadających tym odkształceniom

F0,05 = 41,4 [kN] F0,2 = 44,5 [kN]

Umowna granica sprężystości

]MPa[5,78

41400

0

05,0

05,0 527S

FR

Umowna granica plastyczności

]MPa[5,78

44500

0

2,0

2,0 567S

FR

Moduł Younga

przyrost siły ΔF = 0,50 F0,2 – 0,10 F0,2 = 22,25 – 4,45 = 17,8 [kN]

wydłużenie całkowite Δl = l2 dla (0,50 F0,2) – l1 dla (0,10 F0,2) = 0,0328 – 0,006 = 0,0268 [mm]

MPa55,780268,0

2517800

0

211387

Sl

lFE

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Nazwisko .............................................

WYDZIAŁ MECHANICZNY Imię .....................................................

Katedra Materiałoznawstwa, Wydział …………………………………………….

Wytrzymałości Materiałów i Spawalnictwa Rok ......................Grupa .....................

Laboratorium Wytrzymałości Materiałów Data ćwiczenia ....................................

ĆWICZENIE 1

BADANIA WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH METALI. PRÓBA ROZCIĄGANIA.

1. Zwykła statyczna próba rozciągania metali (PN-EN ISO 150 6892-1).

1.1 Protokół z próby

Maszyna wytrzymałościowa typu INSTRON 5982

Zakres siłomierza ... 100... [kN]

Długość początkowa bazy pomiarowej próbki L0 = ..50… [mm], początkowa średnica próbki d0 = …10… [mm]

Tabela wyników

Lp. Materiał d0 L0 S0 FeH FeL Fm Fu du Lu Su ReH ReL Rm Ru A5 Z

[mm] [mm] [mm2] [kN] [kN] [kN] [kN] [mm] [mm] [mm2] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [%] [%]

1 Stal z wyraźną granicą plast.

10,00 50,0 5,45 66,35

2

1.2 Wzory obliczeniowe

Wyraźna granica plastyczności (górna i dolna)

00

,S

FR

S

FR eL

eLeH

eH

Wytrzymałość na rozciąganie

0S

FR m

m

Naprężenie przy zerwaniu

u

u

uS

FR

Wydłużenie względne procentowe po zerwaniu

%1000

0

L

LLA u

Przewężenie względne procentowe po zerwaniu

%1000

0

S

SSZ u

2. Ścisła próba rozciągania

2.1. Protokół z próby

Maszyna wytrzymałościowa typu .INSTRON 5982

Zakres siłomierza . ... 100... [kN]

Długość bazy pomiarowej ekstensometru l = 25 [mm]

Długość początkowa bazy pomiarowej próbki L0 = ..50.. [mm], początkowa średnica próbki d0 = …10… [mm]

Tabela wyników

Lp. Materiał d0 L0 S0 F0,05 F0,2 Fm Fu du Lu Su R0,05 R0,2 Rm Ru A... Z

[mm] [mm] [mm2] [kN] [kN] [kN] [kN] [mm] [mm] [mm2] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] [%] [%]

1 Stal bez wyraź. granicy plast. 10,00 50,0 6,65 57,15

2

2.2 Wzory obliczeniowe

Wyliczone dla bazy pomiarowej ekstensometru [l], wartości odkształceń trwałych odpowiadające R0,05 i R0,2

Δl0,05 = 0,0125 [mm] Δl0,2 = 0,05 [mm]

Wyznaczone na podstawie danych pomiarowych wartości sił odpowiadających tym odkształceniom

F0,05 = …….…… [kN] F0,2 = …………. [kN]

Umowna granica sprężystości

]MPa[.............0

05,0

05,0 S

FR

Umowna granica plastyczności

]MPa[.............0

2,0

2,0 S

FR

Moduł Younga

przyrost siły ΔF = 0,50 F0,2 – 0,10 F0,2 = …………. – …………. = ……..… [kN]

wydłużenie całkowite Δl = l2 dla (0,50 F0,2) – l1 dla (0,10 F0,2) = …….…… – ….……… = ……..…. [mm]

MPa...................0

Sl

lFE

3. Obliczenia, uwagi i wnioski