Расчет показателей прочности и пластичности

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Кафедра Технологииконструкционных материалови Материаловедения

Отчёт по лабораторной работе №2

По лабораторной работе № 1

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВ

Вариант № 10

Выполнил: студент гр.1022/3

Тарасевич Михаил

Принял: Преподаватель ТКМ

Барон Юрий Михайлович

Г.

 

 

Цель работы: знания свойств конструкционных материалов, методов их определения, умения проводить испытания материалов, осуществлять контроль механических свойств.

 

Материалы:

Наиболее рапостраненные конструкционные материалы, используемые в машиностроении – металлы и их сплавы. Они характеризуются Физическими и механическими свойствами.

Физические свойства определяют поведение материалов в различных полях, в том числе тепловых, гравитационных, электромагнитных и радиационных. К ним относят плотность, теплоемкость, температуру плавления, термическое расширение, электропроводность, магнитную проницаемость и т.д.

 

 

Эскизы образца до и после испытания.

 

Для испытаний используем цилиндрический образец с диаметром рабочей части d₀ (мм) и начальной расчетной длиной l₀ (мм), причем l₀≈5d.

На рисунке a изображен образец до обработки имеющий размеры d₀ = мм; l₀ = мм;

На рисунке b изображен образец после разрыва имеющий размеры d_{ш (}мм), – диаметр образовавшейся шейки после разрыва образца;

l_{к (}мм), – конечная длина образца после разрыва; l_к= l₁+ l₂

l₁ и l₂ (мм) длины рабочих участков соотве тствуюших частей образца после разрыва;

 

 

Исходные данные

 

где D – диаметр стального закаленного шарика;

P – усилие, с которым на приборе Бринелля стальной закаленный шарик вдавливается в исследуемый образец;

Делаем соответствующие замеры и вычисления, результаты заносим в таблицу 2.

Для уменьшения погрешности при измерениях их повторяют троекратно и находят среднюю величину:

, Þ

Þ = Þ =

№ замера	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	мм2

Таблица № 2

 

 

(мм²) – площадь поперечного сечения цилиндрического образца до испытаний, которая вычисляется, по формуле:

=

 

 

Расчет показателей прочности и пластичности

По диаграмме растяжения образца с учетом указанного масштаба определяем значения усилий (Р_i, Н) и абсолютного удлинения (∆l _i = l_i-.l₀, мм) соответствующих:

¾ пределу пропорциональности (σ_пц) – Р_пц;

¾ условному пределу текучести (σ_0,2) – Р_0,2;

¾ пределу прочности (временному сопротивлениию – σв.) – Рв. Данные заносим в таблицу 3.

Предел пропорциональности определяется по формуле:

Условный предел текучести (σ_0,2) – это напряжение, при котором пластическая деформация образца составляет 0,2% от рабочей длины образца или начальной расчетной длины по тензометру.

Временное сопротивление (предел прочности) (σ_в) – это напряжение соответствующее наибольшему усилию Р_в, предшествующему разрыву образца. Предел прочности определяется по формуле:

Таблица №3

Производим соответствующие вычисления

 

 

Показатель пластичности

Пластичность материала оценивается относительным удлинением после разрыва (δ), относительным равномерным удлинением (δ_р) и относительным сужением после разрыва (ψ).

 

 

δ = 100∙(l_к – l₀) / l_0, (%).

 

 

Ψ = 100∙( , (%),

 

 

Величины l_к , определяются как среднее арифметическое по результатам трех измерений, т.е.

l_к = l_{к сред.} = (мм); Þ l_к =

d_ш = d_{ш сред.} = (мм); Þ d_к =

Результаты вычислений заносим в таблицу № 2.

На основании вышеизложенного вычисляем показатели пластичности, а результаты заносим в таблицу 4..

δ =,(%);

Ψ =,(%).

 

Таблица №4