Порядок проведения испытаний и методика

Обработки результатов

Образцы изготовляют из малоуглеродистой стали, легированной стали и чугуна. Для обнаружения линий скольжения поверхность образцов должна быть полированной или шлифованной.

В соответствии с ГОСТ 1497-84 расчетная длина l₀ должна быть равной 10 или 5 диаметрам образца. Для определения длины l_к обе части разорванного образца складывают так, чтобы их образующие составляли прямую линию. Если при складывании разорванных частей образуется зазор, вызванный выкрашиванием металла или другими причинами, то величина зазора включается в длину l_к.

Если расстояние от места разрыва до ближайшей из меток, ограничивающих расчетную длину образца l₀, составляет 1/3 или менее длины l₀, допускается вместо повторных испытаний определять относительное удлинение d с отнесением места разрыва к середине (см. Приложение 4).

Порядок проведения опыта

1. На образце наносят риски путем слабого царапания или карандашом на расстоянии l₀» 5d₀ друг от друга. При этом на хрупких образцах не допускается какое-либо повреждение поверхности.

2. Измеряют диаметр образца не менее чем в трех местах – в середине и по краям рабочей части, а также рабочую длину образца с точностью до 0,1 мм. Результаты измерений заносят в журнал лабораторных работ

3. Образец устанавливают в захватах машины и подвергают растяжению до разрушения.

4. После разрыва образца машину выключают, обе части разорванного образца вынимают из ее захватов и изучают, чтобы установить образование в процессе деформации шейки, местоположение разрыва и наличие линий скольжения.

5. Производят обмер деформированного образца: штангенциркулем измеряют диаметр в месте разрыва и длину расчетной части. Измерение диаметра производят в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В случае необходимости приведения места разрыва к середине образца производят соответствующие замеры. Результаты замеров заносят в журнал лабораторных работ.

6. Производят обработку и анализ опытных данных.

Полученные в ходе опыта диаграммы анализируют: выделяют зоны пропорциональности, общей текучести, упрочнения, местной текучести и переносят в соответствующем масштабе в журнал лабораторных работ.

По диаграмме растяжения определяют усилия, соответствующие пределу пропорциональности (Р_пц), физическому или условному пределу текучести (Р_т, Р_0,2) и пределу прочности (временному сопротивлению) (Р_в). По этим данным определяют механические характеристики материала: предел пропорциональности, предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение после разрыва d, относительное сужение после разрыва y.

В протоколе лабораторных работ зарисовывают эскизы разрушенных образцов с указанием местоположения шейки и разрыва, а также линии скольжения. По результатам обмера разрушенных образцов вычисляют значения относительного удлинения d и относительного сужения y. Вычисленные значения d и y округляют в соответствии с указаниями, приведенными в стандарте. При этом величину F_к определяют как среднеарифметическое двух наименьших значений диаметра шейки в месте разрыва.

Дополнительно, по указанию преподавателя определяют истинное сопротивление разрыву S_к и истинное удлинение при разрыве e_ист (см. Приложение 1).

По полученным опытным данным проводят сравнительный анализ механических свойств материалов. Сравнивают диаграммы растяжения, механические характеристики, характер деформации (образование шейки, наличие линий скольжения). Оформляют отчет.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Эскизы образцов до и после испытания.

3. Размеры образцов.

4. Диаграммы растяжения образцов.

5. Опытные данные.

6. Расчетные формулы.

7. Механические характеристики материалов.

8. Выводы.

Вопросы для контроля знаний

1. В чем отличие разрушенных образцов из различных материалов при растяжении?

2. Как расположены на образце линии сдвигов и чем вызвано их появление?

3. Какие механические характеристики материалов определяют?

4. В чем отличие диаграмм растяжения для различных материалов?

5. Как определяют истинное сопротивление разрыву?

6. Как определяют предел текучести для малоуглеродистых сталей?

7. Как определить упругую и остаточную деформацию?

Отчет

Опыт №1

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАСТЯЖЕНИЯ И СЖАТИЯ МАТЕРИАЛОВ

1. Цель опыта_______________________________________________________

___________________________________________________________________

2. Эскизы образцов

а) до испытания

б)после испытания

Легированная сталь Малоуглеродистая сталь Чугун

3. Исходные данные

Размеры образцов

№ образца	Материал	Расчетная длина l₀, мм	Конечная длина l_к, мм	Рабочая длина l, мм	Средний диаметр d₀, мм	Диаметр шейки d_к, мм	Площадь сечения образца F₀, мм²	Площадь шейки F_к, мм²
1
2
3