II. Выполнение эксперимента и обработка результатов испытаний

Перед установкой образца (рис. 2) в машину необходимо замерить его рабочую длину и диаметрс точностью до 0,1 мм. Вычислить площадь поперечного сеченияи рабочий объем образца. Полученные данные занести в отчет.

После обмера образец устанавливается в машину, и проводятся испытания.

После разрыва образца машина выключается. Части разорванного образца вынимаются из захватов, и производится анализ разрушения. Затем обе части образца плотно складываются друг с другом, и производится замер конечной рабочей длины образца и диаметра шейкис точностью 0,1 мм. Результаты замеров записываются в отчет. В отчете вычерчивается эскиз места разрыва образца.

Далее следует обработка диаграммы растяжения.

Определение начала отсчета диаграммы.

Записывающее устройство разрывной машины вычерчивает диаграмму без указания вертикальной координатной оси и с наличием неиспользуемого в расчетах участка, где производится обжатие образца (показан пунктиром на рис. 1). Для получения начала координат необходимо продлить наклонный прямолинейный участок от точки А до пересечения с осью удлинений (абсцисс) и точку их пересечения О считать началом координат диаграммы растяжения (рис. 3).

Из начала координат проводится ось ординат (ось ).

Определение масштабов диаграммы.

Для определения масштаба нагрузки измеряют максимальную ординату(рис. 3), и зная максимальное значение нагрузки, полученное в ходе испытаний_, находят масштаб по формуле:

, (9)

Рисунок 3 – Обработка диаграммы растяжения

Масштаб удлинения определяется по аналогичной формуле, а именно:

, (10)

где – фактическое удлинение образца, определяемое как разность рабочих длин образца до и после его разрушения.

Отрезок берется с диаграммы. Он отсекается на оси абсцисс линией, проведенной из точки разрыва параллельно наклонной линии диаграммы(рис. 3).

Определение характеристик прочности материала.

Характеристиками прочности являются предел пропорциональности, предел текучестии предел временной прочности(временное сопротивление). Определяются они по формулам:

; ;. (11)

В этих формулах нагрузки находятся как произведение масштаба на величины соответствующих ординат, взятых с диаграмм, т.е.:

; ;_{. (12)}

Полученные значения напряжений являются условными, т.к. при их вычислении не учитывалось уменьшение площади поперечного сечения образца в процессе нагружения. Действительное напряжение, возникающее в образце в момент разрыва, определяется по формуле:

₍₁₃₎

_{где  сила при разрыве образца;}

_{ площадь поперечного сечения шейки.}

_{Сила при разрыве определяется по формуле:}

. (14)

Определение характеристик пластичности материала.

Пластичность это способность материала деформироваться без разрушения. Это свойство характеризуется следующими величинами:

относительным остаточным удлинением

; (15)

и относительным остаточным сужением

₍₁₆₎

Для определения вязкости испытываемого материала, т.е. величины удельной работы , характеризующей способность материала поглощать энергию деформации не разрушаясь, нужно определить работу, затраченную на разрыв образца и отнести ее к объему рабочей части образца

, (17)

где: _.

Величина работы, затраченная на деформацию до разрушения образца, выражается площадью диаграммы растяжения. Подсчет площади диаграммы производится приближенно, принимая эту площадь как прямоугольник с высотой и длиной и учитывая коэффициент заполнения диаграммы, т.е. работа подсчитывается по формуле:

_{. (18)}

После определения характеристик испытываемого материала по таблицам ГОСТа устанавливают марку стали, из которой изготовлен образец (см. приложение 4).