5 Содержание работы и порядок выполнения

Определение механических свойств производится на пластинчатых образцах алюминиевого сплава АМц. В соответствии с ГОСТ 11701‑84 образец имеет следующие номинальные размеры в мм (по рис.1):

a0	b0	l0	B	L	r
1	12,5	50	20	180	30

1. Получите у преподавателя образцы. Промерьте их толщину и ширину в рабочей части (с точностью до 0,1 мм). Подсчитайте F = a₀ ∙ b₀ [мм²]. Зарисуйте образец, укажите фактические размеры.

2. Произведите разметку образца: на рабочей части двумя рисками отметьте базу l₀ = 50 мм и разделите ее на 5 отрезков по 10 мм каждый. Это необходимо для последующей оценки распределения деформации по длине образца.

3. Произведите испытание образца, отметив при этом P_max = P_В. На диаграмме растяжения масштаб: по оси нагрузок – 100 Н в 1 см, по оси деформации – 10:1.

4. Определите характеристики пластичности δ и ψ. Для этого соедините разорванные половинки образцов и измерьте размер базы после испытаний l_K и размер площади образца по месту разрыва F_K. Вычислите δ и ψ по приведенным выше формулам.

5. Оцените распределение деформации по рабочей части образца. Для этого измерьте расстояние между рисками на 5 размеченных ранее участках, подсчитайте для каждого участка δ (обозначим δ_n) и постройте график в координатах «номер участка n – удлинение на участке δ_n». Определите, где сосредоточена основная часть деформации?

6. Определите временное сопротивление σ_В по максимальной нагрузке Р_В:

σ_В = Р_В / F₀ [H/мм² = МПа].

7. Для определения численных значений характерных точек Р_ПЦ, Р_У и Р_0,2 необходимо уточнить масштаб по оси нагрузок М_Р. Для этого значение Р_В в [Н] делят на расстояние точки Р_В от горизонтальной оси (в мм).

М_Р = Р_В [Н]/m [мм].

Используемый в данном случае масштаб по оси деформации не позволяет выполнить точное определение Р_ПЦ по изменению тангенса угла наклона начального участка кривой растяжения. Поэтому выполним при­близительную оценку, определив точку начала отклонения кривой растяжения от линейности. Для этого по линейке проводят прямую линию по начальному участку кривой (рис. 3) и отмечают точку (1), которая при используемом масштабе не отличима от точки (2). Затем, измерив расстояние точки (1) (или 2) от горизонтальной оси и умножив его на М_Р, получим Р_ПЦ (Р_У) [МПа].

8. Для вычисления δ_0,2 необходимо предварительно определить масштаб по оси удлинения М_l. Для этого из точки (S) – точки разрушения образца проводим прямую, параллельную ранее проведенной прямой по начальному (прямолинейному) участку прямой. Точка пересечения этой прямой с осью удлинения дает величину ∆l_K – абсолютную деформацию образца в используемом масштабе. Она приблизительно пропор­циональна δ %, определенному на образце. (Деформацию вне рабочей части – базы образца считаем пренебрежимо малой). Поэтому для определения масштаба по оси удлинения разделим δ % на ∆l_K в мм.

М_l = δ / ∆l_K [%/мм].

9. Определим условный предел текучести _0,2. Для этого с учетом масштаба М_l. отложите от начального участка кривой отрезок равный 0,2 % де­формации и через его конец проведите прямую, параллельную начальному (прямолинейному) участку кривой растяжения. Точка пересечения этой прямой с кривой растяжения (точка 3) дает значение Р_0,2, по которому рассчитывается _0,2.

10. Определите истинное сопротивление разрушению:

S ≈ P_K / F_K [МПа].

Численное значение P_K вычислите с учетом масштаба М_P.

11. Запишите результаты испытаний:

σ_В, σ_0,2, σ_пц, (σ _у), S_К , δ, ψ, и отношение σ_0,2 / σ_В.

Объясните различие σ_Ви S_К, δ и ψ.