Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки РФ
Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ижевский государственный технический университет»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
по теме : «Испытания пластичных и хрупких материалов на кручение»
Выполнил
студент гр. 334
Поляков П.С.
Проверил
доцент
Ефремов С.М
Ижевск 2011.
Отчет по лабораторной работе
«Испытания пластичных и хрупких материалов на кручение»
Цель работы: изучение методики испытаний пластичных и хрупких материалов на кручение; определение характеристик прочности и пластичности углеродистой стали и серого чугуна при кручении.
Постановка работы. Испытания пластичных и хрупких материалов на кручение проводятся для определения характеристик прочности , пластичности и упругости с целью их использования в расчетах на прочность, жесткость и устойчивость элементов конструкций, а также при оптимизации химического состава и режимов термической обработки, исследовании влияния на механические свойства конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. На машине МК-50 проведены механические испытания образцов из углеродистой стали и серого чугуна с автоматической записью диаграмм кручения М – (, где - угол поворота маятника. В таблице 3.1 указаны масштабы крутящего момента и угла закручивания . Определены размеры образца , угол поворота маятника , остаточный угол закручивания после разрушения образца .
Требуется: определить характеристики прочности и характеристику пластичности углеродистой стали и серого чугуна при кручении.
Испытание пластичного материала (углеродистой стали) на кручение
Образец устанавливается в захваты машины МК- 50, и проводится его кручение вплоть до разрушения.
Эскизы стального образца: а – до разрушения; б – после разрушения
Пластичный материал при кручении разрушается по сечению, ослабленному пороками структуры, путем среза по площадке, перпендикулярной оси образца, где действуют наибольшие касательные напряжения.
Обратная диаграмма кручения углеродистой стали
На оси ( в масштабе откладываем , проводим прямую, параллельную линейному участку. Ордината точки пересечения прямой с кривой кручения представляет собой в масштабе
- предел пропорциональности:
- предел упругости :
- условный предел текучести :
- предел прочности :
Чем выше характеристики прочности, тем материал прочнее.
Чем выше характеристика пластичности , тем материал пластичнее.
Испытание хрупкого материала (серого чугуна) на кручение
При испытаниях на растяжение и сжатие показано, что чугун имеет очень низкую прочность при растяжении и более высокую – при сжатии. В связи с этим чугунный образец при кручении разрушается по ослабленным пороками структуры площадкам, расположенным под углом примерно , где действуют растягивающие главные напряжения . Характер разрушения и напряженное состояние чугунного образца при кручении показаны на рис.
Состояние чугунного образца при кручении:
а – характер разрушения; б – напряженное состояние
Графически дифференцируя диаграмму кручения, получаем
С учетом этого вычисляем истинный предел прочности при кручении чугуна:
Что примерно на 20% ниже значения .
Обработанная диаграмма кручения чугунного образца
Выводы: