Дослід на ударну в’язкість

Лабораторна робота №9

Тема : Дослід на ударну в’язкість

Мета роботи: експериментально визначити ударну в’язкість сталі.

Відомо, що конструкційні матеріали по-різному чинять опір ударним навантаженням. Так, при рівній статичній міцності пластичні матеріали витримують більші ударні навантаження, ніж крихкі. Це спричинило запровадження до практики випробування матеріалів на ударну пробу.

Для характеристики здатності матеріалів опиратись ударним навантаженням застосовують ударну в’язкість, яка визначається дослідним шляхом. Ударною в’язкістю матеріалу називається величина роботи руйнування зразка, віднесена до площі його поперечного перерізу в місці надрізу, Нм/см².

де А - робота руйнування зразка, Нм;

            F - площа поперечного перерізу в місці надрізу, см².

Опис обладнання

При випробуваннях на маятниковому копрі на ударний згин надрізаних зразків визначаємо ударну в’язкість матеріалу.

Визначення ударної в’язкості регламентується ГОСТом 9454-78. Відповідно до цього стандарту зразки типу МК‑30  повинні мати форму і розміри, які показані на малюнку.

Випробування проводяться на маятниковому копрі. Піднятий маятник копра має певний запас потенціальної енергії. Відпущений маятник ламає своїм ножем встановлений зразок, після чого, володіючи надлишком енергії, піднімається на деяку висоту.

Роботу А_к, витрачену на руйнування, можна визначити за відповідними таблицями, які складені відносно кута β зльоту маятника після удару. Ударна в'язкість КС матеріалу зразка А, 2 обчислюється за формулою:

де F₀ – площа перерізу зразка в зоні надрізу.

Порядок проведення роботи

1. Штангенциркулем вимірюють зразок для визначення площі поперечного перерізу в місці надрізу.

2. Зводять маятник, спеціальним пристроєм закріплюють його на рухомій рамі і фіксують запобіжником.

3. Установлюють випробуваний зразок на опори так, щоб надріз був розташований симетрично відносно опор і звернений у бік, протилежний точці удару.

4. Бігунок відлікового механізму встановлюють у крайньому нижньому положенні.

5. Знімають запобіжник з пристрою, що фіксувався, і рукояткою вибивають його.

6. За шкалою відлікового механізму визначають величину роботи, витраченої на руйнування зразка.

7. За формулою обчислюють ударну в’язкість.

Обробка результатів експерименту і теоретичні розрахунки

При визначенні площі поперечного перерізу в місці надрізу до випробування виконувати вимірювання штангенциркулем з точністю до 0,1 мм. Величину роботи, витраченої на руйнування, визначати з точністю до половини поділки шкали відлікового механізму. Теоретичні розрахунки виконують за формулою.

Результати вимірювань та обчислень.

8. Порівнюємо одержані результати з довідниковими і робимо висновок відносно марки сталі.

Контрольні питання

1. Які властивості матеріалу характеризує ударна в’якість?

2. Записати вираз для визначення ударної в’язкості.

3. Як визначається робота, що витрачається на руйнування?

4. Який вигляд має зразок, що використовується для випробувань?