Лабораторная работа №4

ТЕМА: Испытание стали на сжатие, определение предела

прочности

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: установить характер поведения стали при сжатии построить диаграмму сжатия для стали; определить предел текучести при сжатии

ОБЪЕКТ: стальные и чугунные образцы формы «цилиндр», штангенциркуль

ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Специализированная машина для испытаний ИМ-4Р

КРАТКИЙ КУРС ТЕОРИИ

Рассмотрим диаграмму сжатия образца из мягкой строительной стали (рис.1). Вначале нагружения диаграмма сжатия описывается прямой 0В, выра

Рисунок 1 Рисунок 2

жающаяся пропорциональностью между силой и деформацией, т е на начальном участке справедлив закон Гука. Точка В соответствует пределу упругости, имеющему примерно то же значение, что и при растяжении, потому, что диаграмма сжатия совпадает с диаграммой растяжения для сталей. После точки В на диаграмме появляется небольшой участок, где происходит более быстрое возрастание деформаций по сравнению с ростом нагрузки, но выраженной площадки текуче­сти не появляется – это соответствует пределу текучести σ _т. Для пластичных материалов (для сталей) диаграммы (сжатия или растяжения) которых не имеют ярко выраженной площадки текучести, вводится понятие «условного предела текучести» (σ _{0, 2}), т.е. напряжение, при котором относительное удлинение образца равно 0, 2%. Непосредственно за этим участком диаграмма поднимается вверх по вогнутой кривой. Это происходит из-за того, что при переходе за предел текучести интенсивно увеличивается площадь поперечного сечения образца, который способен выдерживать все большую нагрузку. Образец принимает бочкообразную форму и постепенно сплющивается без разрушения (рис.2). Иными словами, пластичный материал при сжатии практически нельзя разрушить. Это свойство широко используется при холодной обработку пластичных материалов штамповкой, прессованием и другими способами для изготовления деталей нужной формы и размеров. Механические испытания материалов позволяют определить те напряжения, при которых образец данного материала разрушается или в нем возникают заметные пластичные деформации от действия статических нагрузок. Эти напряжения называют предельными (опасными) и зависят от свойств материала и вида деформации. Предельным напряжением для пластичных материалов является предел текучести σ _т или условный предел текучести σ _{0, 2}, потому что для пластичных материалов предел прочности при сжатии не существует, т.к. образец при сжатии не разрушается.

ХОД РАБОТЫ

Испытания производятся при нормальном давлении, и температуре на машине ИМ-4Р. Цена деления - 100Н.

1. ИСПЫТУЕМЫЙ ОБРАЗЕЦ ДО ОПЫТА

d = мм, диаметр образца

H= мм, высота образца

А=π D²/4 мм², площадь поперечного

сечения образца до опыта

Нагрузим образец сжимающей силой F сж

2. Установить образец в захваты разрывной машины и настроим диаграммный аппарат

3. Произвести включение электродвигателя и произвести нагружения на сжатие до разрушения образца

4. Снять с барабана диаграмму сжатия образца и обработать её

5. СТАЛЬНОЙ ОБРАЗЕЦ ПОСЛЕ ОПЫТА