Statički vlačni pokusStatički vlačni pokus

KRATKOTRAJNI STATIČKI VLAČNI POKUSZajedničko svojstvo konstrukcijskih materijala je njihova čvrstoća. Čvrstoća je sposobnost materijala da podnosi naprezanja koja su prouzrokovana vanjskim silama. Pored čvrstoće,važna svojstva za konstrukcijske materijale su savitljivost, tvrdoća i žilavost.Ispitivanje se obavlja na kidalici (slika1) na uzorku materijala (epruveti), čije su dimenzije propisane standardom. Dimenzije epruvete se mjere prije i nakon ispitivanja na kidalici.pripreme.

Promjene sile i produljenja registrira pisač kidalice, crtajući tzv. dijagram kidanja (F-Dl).Nakon mjerenja izračunavaju se vrijednosti naprezanja i deformacije.Pokus se obavlja na epruvetama

Provedba vlačnog pokusa:Pod djelovanjem sile (F) na početnu duljinu epruvete (Lo), dolazi do produljenja epruvete,što rezultira promjenom poprečnog presjeka od So do S, sve do pojave kidanja epruvete.Opterećenje i promjena duljine izmenu dvije fiksne točke se automatski registrira i koristi da bi se odredio odnos naprezanje-deformacija.

Korak 1: Početni oblik i veličina epruvete bez opterećenja.Korak 2: Epruveta pod utjecajem jednolikog istezanja.Korak 3: Granica proporcionalnosti, najveće opterećenje kod koga su naprezanje ideformacija proporcionalniKorak 4: Početak tečenja materijala.Korak 5: Prekid epruveteKorak 6: Konačna duljina epruvete nakon prekida.

Nastajanje dijagrama kidanja F- L :

Kidalica na pisaču za vrijeme vlačnog pokusa crta dijagram sila-produljenje, F-L, koji sejoš naziva i dijagram kidanja.

Epruveta se opterećuje vlačnom silom.

Prirast sile pri statičkom vlačnom pokusu u jedinici vremena mora biti takav da prirast proizvedenognaprezanja u epruveti bude ≤10 N/mm2 u sekundi.

Iznosi sile pri statičkom vlačnom ispitivanju ne daju uvid u ponašanje materijala ukoliko se

u obzir ne uzme površina poprečnog presjeka epruvete. Stoga se uvodi pojam naprezanja

prema izrazu: F -sila izražena u N S0 -površina početnog

presjeka u mm2. - istezanje ili relativno

produljenje:

Nastajanje dijagrama rastezanja σ - ε :

Nakon što smo uveli pojam naprezanja σ - ε dobivamo dijagrama naprezanje –produljenje, gdje apcisa pokazuje deformacije ε u postocima, a ordinata naprezanje σ uN/mm2.

Dijagram σ-ε kao i dijagram F-L počinje iz ishodišta pravcem koji se naziva Hooke-ovim pravcem.Granica elastičnosti:Ako bi smo kidalicu isključili na samom početku pri relativno malom opterećenju, epruveta bi se vratila u prvobitan položaj. Iz tog razloga,ovakove deformacije nazivaju se elastične.Granica proporcionalnosti:Za prvi dio dijagrama sve do granice proporcionalnosti vrijedi Hookov zakon, koji kaže da je istezanje linearno proporcionalno naprezanju:σ = E • ε , N/mm Gdje je E – modul elastičnosti za odreneni materijal.Modul elastičnosti E, (Young`s modulus), je nagib krivulje u elastičnom području, a njegova je vrijednost obrnuto proporcionalna s elastičnosti materijala: što je E manji materijal je elastičniji

Ako je željezni uzorak napregnut 210MPa on će se deformirati 0.001 mm/mm, ako je isto toliko napregnut aluminijski uzorak onće se deformirati 0,003 mm/mm. To bi značilo da željezo ima tri puta veći modulelastičnosti (čvrstoću) nego aluminij.

Granica plastičnosti:Od ove točke epruveta se znatnije deformira i materijal počinje teći. Materijal se nalazi uplastičnom područje u kojem ne važi Hook_ov zakon. Granica plastičnosti je graničnonaprezanje, koje dijeli elastično od plastičnog područja.Ona ima veliku važnost koddimenzioniranja dijelova. Iz tog razloga, niti jedan se strojni dio ne smije opteretiti iznad granice plastičnosti. Granica razvlačenja je po definiciji jednaka :

Vlačna čvrstoća:Vlačna čvrstoća je kvocijent maksimalne sile koja je postignuta tijekom ispitivanja ipočetne površine poprečnog presjeka epruvete:

.KRATKOTRAJNI STATIČKI VLAČNI POKUSKonačno naprezanje:Naprezanje kod kojeg epruveta puca jednako je :

Istezanje nakon kidanja ili prekidno istezanje:- gdje je:Lu - konačno produljenjeL0 - početna mjerna dužina

Označavanje epruveta s obizom na početnu mjernu duljinu L0:A5-za kratke epruvete, L0=5*d0A10 - za duge epruvete, L0=10*d0Tako npr. za normalnu dugu epruvetu definiran je početni promjer d0=20 mm i L0=200mm.

Kontrakcija, vrijednost konačnog suženja presjeka (kontrakcija) Z koja se odrenuje premaizrazu :