MATERIALE sI TEHNOLOGII PRIMARE 1.
LUCRAREA DE LABORATOR NR. 4.
ÎNCERCAREA DE ÎNCOVOIERE PRIN sOC
1. PRINCIPIUL LUCRĂRII
Comportarea la rupere a unui material, în conditiile unei viteze mari de solicitare, a unei temperaturi si stari de tensiune date, se pune în evidenta prin încercari dinamice la care aplicarea unui singur ciclu de solicitare se face cu viteza foarte mare (soc). Aceste încercari sunt încercari distructive si constau în ruperea dintr-o singura data a epruvetelor de că 626u2014g ;tre o masa aflata în miscare de rotatie sau de cadere libera si în determinarea energiei consumate pentru ruperea lor.
Cea mai raspândita este încercarea de încovoiere prin soc, denumita si încercarea de rezilienta.
Încercarea consta în ruperea dintr-o singura lovitura, cu un ciocan pendul, a unei epruvete prevazuta la mijloc cu o crestatura, epruveta asezata liber pe doua reazeme.
Figura 4.1.
B. Utilajul folosit
Figura 4.2. |
C. Exprimarea rezultatelor
În baza standardelor românesti, rezultatele încercarii de încovoiere prin soc se exprima astfel:
- la încercarea pe epruvete cu crestatura în U se defineste rezilienta (KCU) prin raportul:
în J/cm2 (2)
unde A este aria sectiunii transversale în dreptul crestaturii.
Indicii reprezinta: W0 - energia potentiala initiala a ciocanului pendul, h si b caracteristicile geometrice ale epruvetei.
- la
încercarea pe epruvete cu crestatura în V, rezultatele se exprima sub
forma energiei consumate la rupere 
în J.
Observatii:
1) Rezultatele încercarii de încovoiere prin soc, obtinute pe cele doua tipuri de epruvete, sunt diferite, depinzând de tipul crestaturii. Nu exista o metoda generala de conversiune a acestora (de exemplu în STAS R 10025 se da un tabel comparativ rezilienta - energie consumata la rupere care este valabil numai pentru otelurile carbon si slab aliate, în conformitate cu STAS R 7171).
2) Încercarea de încovoiere prin soc da o caracteristica complexa (rezilienta, respectiv energia consumata la rupere), care ia în considerare atât tenacitatea cât si rezistenta materialului. Scopul acestei încercari este de a determina comportarea materialului la rupere sub efectul simultan al unei viteze mari de solicitare si al prezentei concentratorilor de tensiuni. Încercarea este una dintre cele mai severe si conventionale, valorile caracteristicilor obtinute neputând fi utilizate în calculele de proiectare, dar ele constituind cifre de calitate obligatorii pentru un material.
Se apreciaza ca:
- încercarea pe epruvete cu crestatura în V reflecta capacitatea materialului de a se opune propagarii fisurii;
- încercarea pe epruvete cu crestatura în U reflecta capacitatea materialului de a se opune initierii si propagarii fisurii.
Figura 4.3.
Apreciind deci tenacitatea unui material, se pot obtine indicatii privind susceptibilitatea lui la rupere fragila (când tenacitatea este scazuta). Cifrele obtinute la încercarea de încovoiere prin soc sunt cifre pe baza carora se poate evalua tenacitatea materialelor.
Tendinta actuala este de a se lua în considerare si aspectul macroscopic al sectiunii de rupere. La o epruveta încercata la încovoiere prin soc, sectiunea de rupere prezinta doua zone distincte (vezi figura 4.4):
- zona I, centrala, cu aspect cristalin, grauntos si stralucitor datorat ruperii de tip fragil;
- zona 2, cu aspect fibros, mat, datorita deformatiilor prealabile ruperii, consecinta, deci a ruperii plastice.
|
|
|
Figura 4.4 Stabilirea fibrozitatii si cristalinitatii |
2. CONŢINUTUL sI SCOPUL LUCRĂRII
Lucrarea va cuprinde:
- studierea principiilor teoretice si deprinderea modului de lucru cu ciocanul pendul pentru încercarea de rezilienta;
- încercarea la rezilienta pe epruvete din acelasi material dar de tipuri diferite: cu crestatura în U si în V si pe epruvete de acelasi tip din acelasi material, dar prelevate dupa directii diferite (pentru a se evidentia anizotropia proprietatilor în cazul semifabricatelor obtinute prin deformare plastica la cald).
3. APARATURA sI MATERIALE FOLOSITE. MODUL DE LUCRU
Pentru efectuarea încercarii se utilizeaza ciocanul pendul având m = 18,750 Kg, l = 0,85 m, dimensiuni ce corespund unei energii potentiale initiale de 300 J.
Se va efectua încercarea pe epruvete cu crestatura în U si în V cu dimensiunile standardizate 10 x 10 x 55 mm.
Pentru fiecare încercare se calculeaza urmatoarele:
- energia consumata la rupere cu relatia (1) si se compara cu valoarea citita direct pe cadran;
- caracteristica pentru fiecare tip de epruveta, KCU cu relatia (2) sau KV;
- cristalinitatea si fibrozitatea.
Datele obtinute la încercare si în urma calculelor se trec într-un tabel de forma celui de mai jos.
|
Nr. crt. |
Material |
Locul de prelevare al probei |
Tipul epruvetei |
a [grad] |
b [grad] |
L [J] |
KCU [J/cm2] |
KV [J] |
Cr |
Fb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. CONŢINUTUL REFERATULUI
Referatul va cuprinde aprecieri asupra:
- comportarii la rupere a materialului;
- influenta epruvetei asupra energiei consumate la rupere;
- anizotropiei proprietatilor unui semifabricat obtinut prin deformare plastica la cald
- calitatii materialului pe baza compararii cu valorile prescrise de standardele pentru materialele analizate.
|
