Испытание материалов на растяжение

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.