Допускаемые отклонения размеров образца стали

Перед испытанием цилиндрические образцы тщательно измеряют при помощи штангенциркуля или микрометра с точностью до 0, 5 мм следующим образом: диаметр d₀ измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях в трех местах по длине рабочей части.

Рис 2. Общий вид универсальной испытательной машины УММ - 50.

 

 

При испытании стержней диаметром до 36 мм и при наличии разрывной машины большой мощности можно пользоваться неправильными образцами. Если же приходится вытачивать образец, то необходимо предохранять последние от перегрева и наклепа. Для изготовления натуральных образцов отпиливают от стержней образцы соответствующей длины.

Затем вычисляют площадь поперечного сечения образца S₀ по наименьшим из полученных размеров с точностью до 0, 5%. Кроме того, на поверхности образца наносят керном риски и измеряют расстояние между ними - расчетную длину образца l₀ - с точностью до 0, 1 мм. На обеих головках каждого образца набивают клейма (номер образца).

Сталь на растяжение испытывают на разрывных машинах различного типа.

На рис.2 показан общий вид универсальной испытательной машины типа УММ-50.

Подлежащий испытанию образец помещают в захваты машины и центрируют его. Для записи диаграммы растяжения на барабане автоматического самопишущего прибора закрепляют миллиметровую бумагу и устанавливают масштабы нагрузок и деформаций. После установки стрелки шкалы силоизмерителя машины на нуль, включают ее двигатель и испытывают образец на растяжение до полного разрушения. При этом следят за нарастанием нагрузки по движению стрелки силоизмерителя и за деформацией образца по диаграмме деформации. Нарастание нагрузки должно быть плавным.

Результаты испытания стального образца на растяжение получают в виде зависимости между нагрузкой и деформацией (рис. 3).

Прямой участок диаграммы растяжения (от начала координат до точки 1) показывает, что удлинение (деформация) образца ∆ l возрастает пропорционально приложенной нагрузке р. Если образец подвергнуть растяжению нагрузкой, равной или меньшей р_р, а затем снять эту нагрузку, то образец примет первоначальную длину, т. е. в нем будут отсутствовать остаточные деформации. Точка 1 на кривой растяжения соответствует пределу пропорциональности, т. е. тому наибольшему напряжению, при котором растяжение металла прямо пропорционально нагрузке. Это напряжение _р, МПа, вычисляют по формуле:

где р_р – нагрузка при пределе пропор-циональности, Н;

S₀ – первоначальная площадь попе-речного сечения образца, м².

Рис 3. Диаграмма деформаций при растяжении образца из малоуглеродистой стали

При увеличении нагрузки (свыше р_р) испытываемый образец удлиняется быстрее, чем возрастает нагрузка. Таким образом, пропорциональность нарушается.

На диаграмме это показано кривой 1-2, которая затем переходит в горизонтальную 2-3. Наличие горизонтального участка указывает на то, что образец самопроизвольно вытягивается (течет), хотя нагрузка остается постоянной.

Напряжение, при котором появляется текучесть стали, называют пределом текучести. Различают предел текучести физический и предел текучести условный.

1. Предел текучести физический - наименьшее напряжение, при котором образец деформируется без видимого увеличения нагрузки. При испытании образца стали следят за показаниями стрелки силоизмерителя. Как только сталь достигнет предела текучести, стрелка прибора останавливается, а затем вновь начинает двигаться. Значения нагрузки р_s в момент остановки стрелки фиксируют и принимают за нагрузку, соответствующую пределу текучести _s МПа, (физическому), который вычисляют по формуле:

где р_s – нагрузка при пределе текучести, Н;

S₀ – первоначальная площадь поперечного сечения образца, м².

2. Предел текучести условный _{0, 2} - напряжение, при котором образец получает остаточное удлинение, составляющее 0, 2 % первоначальной длины. Его определяют в тех случаях, когда при растяжении образца не обнаруживают резко выраженного явления текучести, и предел текучести физический не может быть определен указанными выше способами.

3. Пределом прочности при растяжении - называют напряжение, которое соответствует максимальной нагрузке, предшествующей разрушению образца. Максимальная нагрузка может быть легко определена в процессе испытания стального образца, так как на циферблатах испытательных машин имеется вторая контрольная стрелка, которая увлекается рабочей стрелкой машины до крайнего положения и фиксирует наибольшее отклонение рабочей стрелки.

На диаграмме (см. рис. 3) точкой 4 зафиксирована максимальная нагрузка, которую выдерживает образец. Начиная с этой точки, деформация концентрируется в каком-либо одном месте, которое начинает быстро растягиваться и уменьшать площадь поперечного сечения. При этом нагрузка падает до точки 5, где происходит разрыв образца.

Предел прочности при растяжении _b МПа, вычисляют по формуле:

где р_b – наибольшая нагрузка, предшествующая разрыву образца, Н;

S₀ – первоначальная площадь поперечного сечения образца, м².

4. Относительным удлинением называют отношение приращения расчетной длины образца после разрыва к ее первоначальной длине. Для определения относительного удлинения испытанного стального образца обе его части плотно прикладывают одну к другой и измеряют длину образца после разрыва l₁ (рис. 4).

Значение относительного удлинения, , %, вычисляют по формуле:

 

Рис 4. Определение относительного удлинения образца.

где l₁ – длина образца после разрыва, мм;

l₀ – расчетная (начальная) длина образца, мм.

Относительное удлинение вычисляют как среднее арифметическое из результатов всех определений.

Результаты испытаний стали на растяжение заносят в отчет по лабораторным работам и по полученным результатам, а также по данным, приведенным в табл. 2, определяют марку исследуемой стали.

Таблица 2.

 

Контрольные вопросы к лабораторным работам №3, №4:

1. По каким механическим характерным признакам определяют марку строительной стали?

2. Кратко изложите методу испытания стального образца на растяжение.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Предыдущая123456789101112Следующая

Поделиться:

Популярное:

1. Андрей Рублев также стал создателем высокого иконостаса. Ряды иконостаса, сформированные им, стали подниматься на алтарных преградах во всех русских храмах с 15 века.
2. Величайшие души земли остались неизвестными.
3. Версия об имперских мотивах Сталина
4. Детали, напечатанные из нержавеющей стали
5. ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С ОТКЛОНЕНИЯМИ В РАЗВИТИИ
6. Детей с отклонениями в развитии
7. Допустимые отклонения в размерах и положении каменных конструкций, мм.
8. Достижение коренного перелома в ходе Великой Отечественной войны. Значение Сталинградской и Курской битв
9. Его учением интересовались Сталин и Гитлер. Его называли магом и пророком. Сам же Георгий Иванович Гурджиев скромно называл себя учителем восточных танцев. Ну а кто же он был на самом деле?
10. Задачи психологического консультированиясемей, имеющих детей с отклонениями в развитии
11. ИЗМЕРЕНИЕ НАРУЖНЫХ И ВНУТРЕННИХ РАЗМЕРОВ ШТАНГЕНЦИРКУЛЕМ И МИКРОМЕТРОМ