Порядок проведения испытания

1. Ознакомиться с устройством испытательной машины и ее принципиальной схемой действия. Записать тип машины, цену деления шкалы силоизмерительного устройства, масштаб построения диаграммы по нагрузке и по деформации.

2. Измерить диаметр и длину рабочей части образца, отмеченной кернами, до испытания.

3. Закрепить образец в реверсоре и установить его в захваты пресса.

4. Проверить работу устройства для записи диаграммы. Для этого повернуть барабан вхолостую и получить нулевую линию.

5. Включить испытательную машину (пресс) и наблюдать за процессом растяжения образца – получение прямолинейного участка диаграммы, площадки текучести, области упрочнения, уменьшение нагрузки, образование шейки на образце и его разрушение.

6. После разрушения образца выключить испытательную машину (пресс), вынуть из захватов реверсор и достать из него обе части разрушенного образца.

7. Записать значение наибольшей нагрузки, отмеченной инертной стрелкой на шкале силоизмерительного устройства.

8. Снять с барабана бумагу с диаграммой растяжения.

9. Приступить к обработке результатов и оформлению отчета по лабораторной работе.

7.6.2. Обработка результатов испытания и оформление отчета. Полученные результаты испытания образца обработать в следующем порядке.

1. Сложить обе части разрушенного образца так, чтобы керны (вмятины) располагались на одной прямой и измерить расстояние между ними l_r.

2. Измерить диаметр шейки (самого узкого места) образца по двум взаимно перпендикулярным направлениям d_{r 1} и d_{r 2} и определить среднее значение

 

. (19)

 

3. Вычислить площадь сечения образца в месте образования шейки

 

. (20)

 

4. Следует учесть, что при малых нагрузках диаграмма обычно является криволинейной, что связано с деформациями смятия в местах захвата пресса. На машинной диаграмме растяжения провести горизонтальную ось D l так, чтобы она была касательной к диаграмме снизу. Затем продлить прямолинейную часть диаграммы вниз так, чтобы она пересекла горизонтальную ось D l. Выбрать эту точку пересечения как начало координат и провести через нее вертикальную ось N вверх.

5. Отметить конец прямолинейного участка диаграммы точкой 1, середину площадки текучести точкой 2, самую верхнюю точку диаграммы точкой 3 и конец диаграммы, соответствующий разрушению образца, точкой 4.

6. Учитывая масштаб построения диаграммы определить координаты отмеченных четырех точек, которые будут соответствовать по вертикальному направлению силам N_pr, N_y, N_u и N _o, а по горизонтальному направлению деформациям D l_pr, D l_y, D l_u и D l_o.

7. По полученным данным определить механические характеристики стали:

¾ предел пропорциональности

 

; (21)

 

¾ предел текучести

 

; (22)

 

¾ предел прочности

; (23)

 

¾ условное напряжение разрыва образца

 

; (24)

 

¾ истинное напряжение разрыва образца

 

; (25)

 

¾ относительное остаточное удлинение образца

 

; (26)

 

¾ относительное остаточное сужение образца

 

. (27)

 

8. Определить относительные линейные деформации, соответствующие пределам пропорциональности, текучести, прочности и моменту разрыва образца

 

. (28)

 

9. Построить диаграмму напряжений. Для этого изобразить ось относительных линейных деформаций e и ось напряжений σ. Далее, используя значения механических характеристик стали и соответствующие им относительные деформации, нанести на график четыре точки и соединить их линией, подобной линии, изображающей машинную диаграмму испытания на растяжение стального образца.

10. Используя полученные механические характеристики и нормативные данные определить марку стали и расчетное сопротивление (пп. 7.5.1, 7.5.2, 7.5.3).

11. Проанализировать полученные результаты испытания и сделать вывод.

12. Оформить отчет по лабораторной работе. Пример оформления отчета приведен в приложении.

 

Контрольные вопросы по разделу 7

 

1. Почему малоуглеродистая сталь широко используется для изготовления строительных конструкций?

2. Для чего используются высокопрочные стали в строительстве?

3. Какие показатели для стали являются нормируемыми?

4. Какая цель лабораторной работы по испытанию малоуглеродистой стали на растяжение?

5. Какие требования должны быть выполнены при испытании на растяжение?

6. Какая машина использована для испытания образца на растяжение и какие ее характеристики?

7. Какие измерительные приборы и инструменты используются при выполнении лабораторной работы?

8. Какие формы и размеры могут иметь стальные образцы для испытания на растяжение?

9. Какая часть образца называется рабочей?

10. Какой образец называется длинным (десятикратным), а какой коротким (пятикратным)?

11. Каким образом обеспечивается надежный захват образца?

12. Какая диаграмма называется машинной диаграммой испытания?

13. Какие особенности имеет участок диаграммы, соответствующей действию закона Гука?

14. Как выглядит площадка текучести и чем объясняется появление линий Людерса-Чернова?

15. Какая часть диаграммы соответствует упрочнению стали?

16. Что называется наклепом и как выглядит диаграмма испытания образца при промежуточной разгрузке и последующим нагружении?

17. Какая часть диаграммы соответствует большим местным пластическим деформациям и образованию шейки?

18. Какая деформация называется полной и из каких деформаций она состоит?

19. Как определяется полная деформация образца?

20. Как определяется остаточная деформация образца?

21. Как определяется упругая деформация образца?

22. Как строится диаграмма условных и истинных напряжений?

23. Какие показатели являются нормируемыми при определении марки стали?

24. Какая величина принимается за нормативное сопротивление стали?

25. Как определяется расчетное сопротивление стали?

26. Какой порядок проведения испытания?

27. Как устроен и для чего служит реверсор?

28. Почему на начальном участке машинная диаграмма имеет вид кривой линии?

29. Как наносятся на диаграмму четыре ее особенные точки?

30. Как вычисляются пределы пропорциональности, текучести и прочности?

31. Как вычисляются относительное остаточное удлинение и относительное остаточное сужение образца?

32. Какой вывод можно сделать по результатам лабораторной работы?