ANYAGTUDOMÁNY É TECHNOLÓGIA TANZÉK Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat 5/6 Mechanikai anyagvizsgálat Dr. Lovas Jenő jlovas@eik.bme.hu A tájékoztató fő pontjai Bevezetés zakítóvizsgálat Zömítővizsgálat Laboratóriumi gyakorlat
zakítóvizsgálat A legelterjedtebb roncsolásos vizsgálat Hosszú múltra tekint vissza ( Leonardo da Vinci kötélszakító gépe) 1 éve szabványosítva van Bőséges információ tartalommal rendelkezik A mérés elve Az kiinduló keresztmetszetű és L kezdeti hosszúságú próbatestet egytengelyű húzó igénybevétellel adott sebesség mellett addig nyújtunk, ameddig be nem következik a szakadás. A vizsgálat során mérjük a terhelés változását a darab nyúlásának függvényében.
zakítógépek típusai Hidraulikus Mechanikus Elektromechanikus zivattyú Terhelés Próbatest Próbatest Erőmérő Erőmérő Próbatest Villamos hajtás Anyagvizsgáló gépek I. Elektromechanikus berendezések
Anyagvizsgáló gépek II. 55 sorozatú számítógép vezérléssel Különleges berendezések I. 6 kn-os fekvő elrendezésű szakítógép
Különleges berendezések II. Hydropuls készülék - zentpétervár A 1 MN kapacitású készülék alkalmas nagy méretű próbadarabok fárasztó és szakítóvizsgálatára. Különleges berendezések III. A világ legnagyobb szervohidraulikus szakítógépe 1 MN kapacitás maximális elmozdulás: 4 mm hidraulika nyomás: 5 bar maximális húzási sebesség: 45 mm/perc tömege: 1 tonna magassága: 15 m
A szakítódiagram felvételéhez szükséges adatok Erőmérés: - mechanikus - elektromos (erőmérő cella) Nyúlásmérés: - keresztfej elmozdulás - finomnyúlás mérés - érintésmentes nyúlásmérés (lézer, videoextenzométer) zívós Rideg Képlékeny zívós-képlékeny Jellegzetes szakítódiagramok
A szakítódiagram jellegzetes tartományai, N m eh u el I. II. III. L, mm I. Rugalmas alakváltozás A terhelés megszűnése után a darab visszanyeri eredeti alakját. II. Egyenletes alakváltozás A képlékeny deformáció a mérőhossz minden egyes pontján azonos. I. III. Kontrakció A képlékeny deformáció egy szűk tartományra korlátozódik. II. III.
zabványos mérőszámok zilárdsági jellemzők: Alsó folyáshatár: el N ReL mm első folyáshatár: N R eh eh mm eh el ahol a próbatest eredeti keresztmetszete Ha nincs kifejezett folyási jelenség, akkor megadható a terhelt állapotban mért egyezményes folyáshatár Terhelt állapotban (pl., %-os nem arányos nyúlásnál): R p. p. N mm Nem arányos nyúlás l ε l 1. % l 1 l
Névleges folyáshatár (pl.,5 %-os teljes nyúlásnál): R t.5 t.5 N mm Teljes nyúlás l ε l.5% l l Terheletlen állapotban (pl., %-os maradó nyúlásnál) mért egyezményes folyáshatár: R r. r. Maradó nyúlás N mm l ε l 3.% l 3 l
zakítószilárdság: R m m N mm, N m L, mm Alakváltozási jellemzők: zázalékos keresztmetszet-csökkenés: (kontrakció) Z u Z u % 1 Ahol a próbatest eredeti u a próbatest törés utáni keresztmetszete
Jelölése: zázalékos szakadási nyúlás A Lu L L 1 % ha L 5 d A L L u 11.3 L 1 % ha L 1 d A L L L u 8 1 % ha L 8 mm ahol a törés után, L a törés előtt mért mérőhossz. Lu Mechanikai jellemzők Mérnöki rendszer: eszültségek: σ E N mm l l Alakváltozások: ε 1 l
Valódi rendszer: N eszültségek: σ T mm Alakváltozások: ϕ ln ln l l ajlagos törési munka: ϕ u Wc σ T dϕ ε Közelítő meghatározása: u σ dε E W c R m +σ T u J ϕu cm 3
eszültség alakváltozás görbék σ σ T E ϕ ln ( 1+ ε ) σ σ T E ( 1+ ε ) eszültség σ T -ϕ m u e σ E -ε u Alakváltozás Nyomóvizsgálat h Erő növekvő súrlódás h d e súrlódás nélkül h elmozdulás
Ideális súrlódási viszonyok Ideális súrlódási viszonyok nagyviszkozitású kenőanyag ln, h h h h h ϕ ε 4, 4 R d d e e E T π σ π σ Alakváltozások eszültségek h v zöm ε& Nyomó folyáshatár:
zakítás: Elvégzendő feladatok Hengeres próbatest szakítása A szabványos mérőszámok meghatározása Valódi feszültség valódi nyúlás görbe felvétele Zömítés: Hengeres próbatest zömítése Valódi feszültség-valódi nyúlás görbe felvétele