Испытание на растяжение с киносъемкой процесса локализованной
Текучести и разрушения в малоуглеродистой стали
1. Цель работы
1) Определить закономерности интенсивной пластической деформации, зарождение развитие вязкого разрушения в малоуглеродистой стали.
2. Теоретические положения
Последовательности разрушения были получены нами при испытании на осевое растяжение прямоугольного образца стали 10ХСНД нестандартных размеров сечения (4×40 мм, фактически пластины конечной ширины). Последовательно наблюдалась общая текучесть по всей длине образца до критической точки, соответствующей силовым и деформационным параметрам: предел прочности 
и равномерное удлинение 
. Одновременно, начиная с предела текучести 
наблюдается локализованная деформацию в виде полос деформации на поверхности, увеличение их количества. В критической точке соотношения и определяют предельную величину равномерной по длине образца данных размеров пластической деформации. Начиная с критической точки, пластическая деформация локализуется в малой области с образованием утяжки поперечного сечения. В конечной фазе у места разрушения пластическая деформация сосредоточилась в локальной области в виде двух широких пересекающихся полос деформации. С характерной областью на пересечении полос с горизонтальной площадкой (рис. 2.1, а).
 а
|  б
|  в
|
Рис. 2.1. Схема разрушения тонкой пластины конечной ширины: а – сильнодеформированная область; б – хрупкая трещина нормального разрыва; в – развитие трещины по механизму вязкого сдвига
|
|
|
На этой площадке реализуется плосконапряженное состояние двухосного растяжения, при котором рост хрупкой трещины происходит в очень короткий промежуток времени (практически скачек трещины) (рис. 2.1, б). Дальнейшее разрушение более медленное сопровождается пластической деформацией в окрестности вершин образовавшейся трещины с ее поперечным развитием (рис. 2.1, в).
Аналогичное разрушение имеет место при растяжении образца круглого поперечного сечения. Отличием является плоская деформация с трехосным растяжением в центре шейки и отсутствием возможности увидеть хрупкий скачек трещины.
3. Оборудование и инструмент
1. Испытательная машина INSTRON , описание устройства, инструкция для работы.
2. Образцы малоуглеродистой стали для испытаний:
- плоский образец из листового проката;
3. Инструменты для измерений и разметки образцов;
4. Съемочная камера.
4. Порядок испытания плоского образца
4.1. Подготовить таблицу для исходных данных и результатов испытаний (табл. 1.1)
Таблица 2.1. Результаты испытаний плоского образца
|
|
|
| № обр. | Размеры поперечного сечния | Расчетная длина | ||||||
| начальные | конечные | начальная | конечная | |||||
| b 0, мм | h 0, мм | F 0, мм 2 | b К, мм | h К, мм | F К, мм 2 | l 0 , мм | l К , мм | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
продолжение таблицы
| Нагрузки соответствующие | Характеристики механических свойств | ||||||
| Р Т, кг | Р В, кг | Р К, кг | ,
МПа
| ,
МПа
|  ,
МПа
| δ, % | Ψ, % |
| 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
4.2. При растяжении образца наблюдать за характерными участками диаграммы и за показателями силоизмерителя, зафиксировать на силоизмерителе и диаграмме нагрузки соответствующие Р Т, Р В, Р К. Начиная с нагрузки Р В включить съемочную камеру и произвести съемку области шейки.
5. Оформление отчета
5.1. По полученным данным испытания рассчитать характеристики механических свойств стали.
5.2. После испытания изучить диаграмму растяжения: определить область только упругих деформаций, область общей текучести, область упрочнения и область местной текучести (образования шейки).
|
|
|
5.3. К отчету приложить ксерокопию диаграммы растяжения
5.4. Привести отдельные характерные фотографии процесса Локальной деформации и разрушения.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Механика разрушения: Учеб. пособие / В.С. Дронов, Г.Г. Дубенский, И.В. Троицкий; Под ред. В.С. Дронова. Тула: Изд-во ТулГУ. 1999. – 276 с.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 285; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!