Рыбинская государственная авиационная технологическая академия

имени П. А. Соловьева

Кафедра «Материаловедение, литье и сварка»

Методические указания к лабораторной работе

«Механические свойства материалов. Испытания на растяжение»

Для дисциплины

«Материаловедение»

специальности 151001 «Технология машиностроения»

направления 150900 «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»

Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры МЛС

Протокол № 8 от 25.05.2010 г.

Разработал:

к. т. н., доцент Воздвиженская М. В.

Рыбинск, 2010

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ. ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ

Цель работы. Целью работы является ознакомление с технологией проведения испытаний на растяжение и получение навыков обработки первичной диаграммы растяжения для определения механических свойств сплава: σ_ПЦ , σ_У , σ_В, σ_0,2 , S_К , δ ,.

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Во многих случаях детали машин и конструкции работают в условиях статических нагрузок. Поэтому для оценки механических свойств широко используются статические испытания, которые проводят применительно к разным схемам напряженного состояния – испытания на растяжения, сжатия, изгиб и кручение. Из перечисленных видов испытаний основным и наиболее распространенным является испытание на одноосное растяжение. Оно позволяет получить сведения о важнейших механических свойствах сплава, и определить пригодность сплава для тех или иных целей.

Методы испытания на растяжение стандартизованы. Они могут проводиться при комнатной температуре (ГОСТ 1497‑84^*), при повышенных (ГОСТ 9651‑84^*) или пониженных (ГОСТ 11150‑84^*) температурах. В этих ГОСТах даны типовые размеры образцов, основные требования к испытательным машинам, методики проведения испытания и правила обработки результатов испытаний – т. е. определения численных значений механических свойств.

2 Образцы для испытаний на растяжение

Наиболее часто применяются цилиндрические образцы, вырезанные из заготовки или исследуемого участка детали. Используются также пластинчатые образцы для испытания листовых материалов.

Для цилиндрических образцов основные размеры – это диаметр d0 и длина l0 рабочей части образца между захватами (рис. 1, а). Обычно d0 = 10 мм, но исполь­зуются также образцы диаметром 5 и 2 мм. Рабочая длина устанавливается из соот­ношения: l0 = (5…10) d; Основным является размер l0 = 50 мм. Очень распространенным является также «Гагаринский» короткий образец d0 = 6 мм, l0 = 30 мм.

Рис. 1

Для плоских образцов регламентируется толщина а₀, ширина b₀ (рис. 1, б) и длина рабочей части l₀. При этом a₀ = 1…2 мм, b₀ = 10 мм, l₀ = 50…70 мм.

3 Схема разрывной машины

Испытательная машина с механическим приводом (рис. 2) Р5 или Р0,5 (число означает предельную нагрузку в тоннах) представляет собой мощную станину (1), в которой установлен грузовой винт (2) с подвижным захватом (3). Электромотор (4) через редуктор (5) приводит в движение грузовой винт и через находящуюся с ним в зацеплении гайку с траверсой (6) подвижный захват, в кото-

Рис. 2

ром закреплена одна из головок образца (7). Сила Р и перемещение Δl измеряют рычажным устройством (8), показываются стрелкой на циферблате (9) и одновременно записываются самописцем (10) на диаграммной бумаге в координатах «Р – Δl». Существует возможность регулировки масштаба диаграммы в широких пределах для удобства обработки результатов испытаний.