jyT9rWrY_13.pdf

6. PRÓBY TECHNOLOGICZNE

6.1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami badań własności technologicznych

materiałów konstrukcyjnych.

6.2. Wprowadzenie

Próby technologiczne mają na celu sprawdzenie własności technologicznych danego

materiału. Wyniki, w zależności od rodzajów przeprowadzanych prób, podaje się w

jednostkach umownych lub tylko na podstawie obserwacji badanego materiału podczas

przeprowadzania próby. Próbom technologicznym możemy poddawać bednarki, blachy,

druty, pręty i walcówkę, kształtowniki i rury.

Najczęściej stosowane próby technologiczne:

1. dla drutów i walcówki:

1.1. próba dwukierunkowego przeginania,

1.2. próba jednokierunkowego skręcania,

1.3. próba nawijania drutu,

2. dla blach , bednarki, prętów:

2.1. próba tłoczności metodą Erichsena,

2.2. technologiczna próba zginania metali,

2.3. próba dwukierunkowego przeginania,

2.4. próba zwijania ze zginaniem,

2.5. próba podwójnego zginania,

2.6. próba spęczania,

3. dla rur:

3.1 próba spłaszczania rur,

4. dla kształtowników:

4.1. próba rozginania i zginania kształtowników.

Sposób pobierania próbek do badań oraz metodyka badań określana jest normami.

Protokół badania powinien zawierać następujące informacje :

a) powołanie na normę międzynarodową

b) identyfikację próbki (rodzaj materiału, numer wytopu)

c) średnicę d

d) szczegóły dotyczące przygotowania próbki (prostowania)

e) warunki przeprowadzenia próby (odległość między uchwytami, zastosowane obciążenie

rozciągające)

f) wynik próby

112

6.2.1. Próby technologiczne dla drutów i walcówki

6.2.1.1. Próba dwukierunkowego przeginania drutu i walcówki

Próbę wielokrotnego przeginania drutów o średnicy d lub walcówki o grubości g od

0,3 mm do 10 mm przeprowadza się w celu określenia podatności próbki na odkształcenia

plastyczne i wykrycia wad wewnętrznych materiału. Podatność próbki na odkształcenia

plastyczne ocenia się z liczby przegięć, a wady wewnętrzne materiału z przełomu próbki.

Próbę przeprowadza się z zastosowaniem przyrządu przedstawionego na rys.6.1.

Rys.6.1. Schemat przyrządu do przeginania drutu: 1 – próbka, 2 – wałek, 3 – wkładka, 4

prowadnica, 5 – dźwignia, 6 – oś przeginania dżwigni

Parametry pomiarowe próby przeginania przedstawiono w tablicy 6.1.

Tablica 6.1

Parametry pomiarowe próby przeginania

Oznaczenie Określenie

Jednostka

d Średnica drutu okrągłego

Najmniejsza grubość drutu o przekroju nieokrągłym,

umieszczonego między równoległymi uchwytami

Promień wałków zginających

Odległość między górną płaszczyzną styczną do wałków

zginających a dolną powierzchnią prowadnicy

d g Średnica otworu prowadnicy

Odległość osi wałka zginającego od górnej powierzchni uchwytu mm

Urządzenie jest wyposażone w komplet wymiennych wałków oraz prowadnic

o wymiarach zależnych od średnicy lub grubości próbki. Od wymiarów próbki zależy także

wymagany odstęp h między górną, styczną powierzchnią wałków zginających a dolną

powierzchnią prowadnicy. Górna krawędź uchwytu powinna znajdować się poniżej osi

wałków zginających w odległości y równej 1,5 mm – dla wałków o promieniu do 2,5 mm

i równej 3,0 mm – dla wałków o większym promieniu (jeśli r ≤ 2,5 mm, y = 1,5 mm, jeśli

r > 2,5 mm, y = 3,0 mm)

Długość wyprostowanej przed badaniem próbki winna wynosić 100 ÷ 150 mm.

Próba ta polega na wielokrotnym przeginaniu próbki zaciśniętej w szczękach przyrządu

i przesuniętej przez otwór w prowadnicy. Z położenia wyjściowego pionowego, przegina się

113

próbkę za pomocą dźwigni w prawo o 90° do zderzaka i z powrotem do położenia

wyjściowego, licząc to przegięcie jako pierwsze. Drugie i następne przegięcia na przemian

w lewo i w prawo, każde do zderzaka i z powrotem do położenia wyjściowego, wykonuje się

aż do złamania próbki.

Próbę należy prowadzić aż do uzyskania podanej w normach przedmiotowych liczby

przegięć lub wystąpienia pęknięcia widocznego bez zastosowania przyrządów

powiększających .

Przegięcie, w czasie którego następuje pęknięcie próbki nie powinno być wliczane do

liczby przegięć.

Średnica otworu

prowadnicy 1)

d g

1 2 3 4

0,3 ≤ d(g) ≥ 0,5 1,25 ± 0,05 15 2,0

0,5 < d(g) ≥ 0,7 1,75 ± 0,05 15 2,0

0,7 < d(g) ≥ 1,0 2,5 ± 0,1 15 2,0

1,0 < d(g) ≥ 1,5 3,75 ± 0,1 20 2,0

1,5 < d(g) ≥ 2,0 5,0 ± 0,1 20 2,0 i 2,5

2,0 < d(g) ≥ 3,0 7,5 ± 0,1 25 2,5 i 3,5

3,0 < d(g) ≥ 4,0 10 ± 0,1 35 3,5 i 4,5

4,0 < d(g) ≥ 6,0 15 ± 0,1 50 4,5 i 7,0

6,0 < d(g) ≥ 8,0 20 ± 0,1 75 7,0 i 9,0

8,0 < d(g) ≥ 10 25 ± 0,1 100 9,0 i 11,0

1) Mniejsze średnice otworów mogą być stosowane dla mniejszych nominalnych średnic drutów

(patrz kolumna 1) i większe średnice otworów dla większych średnic nominalnych (patrz kolumna 1). Dla

zakresu średnic podanego w kolumnie 1 powinny być wybrane odpowiednie średnice otworów w celu

zapewnienia swobodnego ruchu drutu.

Odległość

Przeginanie powinno odbywać się ze stałą prędkością nie przekraczającą jednego

przegięcia na sekundę. Jeśli jest to konieczne należy zmniejszyć prędkość przeginania, aby

nagrzanie próbki nie miało wpływu na wynik próby.

Próbę przeprowadza się w temperaturze otoczenia w przedziale od 10 do 30°C. Próby

w warunkach kontrolowanych powinny być wykonywane w temperaturze 23 ±5°C.

6.2.1.2. Próba jednokierunkowego skręcania drutu

Próba skręcania drutów o średnicy d od 0,3 mm do 5 mm, służy do określenia

podatności drutów na odkształcenia plastyczne przy jednokierunkowym skręcaniu, wykrycia

niejednorodności, wad materiału oraz błędów obróbki plastycznej lub termicznej.

Próba polega na skręcaniu próbki (rys. 6.2) zamocowanej w uchwytach skręcarki (rys.

6.3), wstępnie napiętej siłą Q (stałe obciążenie rozciągające, wystarczające do jej

wyprostowania ale nie przekraczające 2% wartości nominalnego obciążenia zrywającego

drut), ze stałą prędkością do momentu do momentu pęknięcia, względnie osiągnięcia żądanej

liczby skręceń.

Podatność na skręcenie badanego drutu oraz przełom opisujemy zgodnie z wymogami

normy na badany drut, względnie wymogami odbiorcy.

114

Tablica 6.2

Warunki zamocowania próbek drutu do prób wielokrotnego przeginania

Średnica nominalna

lub grubość drutu

d(g)

Promień wałka

zginającego

Rys. 6.2 Schemat próby jednokierunkowego skręcania

Rys. 6.3 Ogólny widok maszyny K-5; 1 – silnik, 2 – stojak, 3 – zawieszenie, 4 –

mikroprzełącznik, 5 – dźwignia opuszczania wrzeciona, 6 – górna tuleja (słup), 7 – kółko

ręczne, 8 – dźwignia, 9 – uchwyty, 10 – szafa elektryczna, 11 – dźwignia, 12 – ślimak

(przekładnia), 13 – pokrywa, 14 – korpus maszyny, 15 – podstawa, 16 – mechanizm

obciążenia, 17 – mikroprzełącznik, 18 – obudowa, 19 – licznik

Tablica 6.3

Odległość L między zaciskami w zależności od średnicy d próbki (drutu).

Średnica nominalna

d [mm]

0,3 ≤ d < 1 200 d

1 ≤ d < 5 100 d 1)

5 ≤ d 50 d 2)

1) Odległość 50 d może być stos. za spec. zgodą , gdy maszyna nie pozwala na zastos. długości równej 100 d

2) Odległość 30 d może być stos. za spec. zgodą , gdy maszyna nie pozwala na zastos. długości równej 50 d

Jeżeli w normie przedmiotowej nie podano inaczej, prędkość przeprowadzenia próby

nie powinna przekroczyć wartości podanej w tablicy 6.4 w przypadku stali, miedzi,

aluminium, stopów aluminium dla podanych wartości średnic.

Próbę przeprowadza się w temperaturze otoczenia od 10 do 35°C. Próby prowadzone w

specjalnych warunkach powinny być wykonane w temperaturze 23 ±5°C.

Próby przeprowadza się na urządzeniu zwanym skręcarką . Na wyposażeniu laboratorium

znajduje się skręcarka do drutów K – 5.

115

Odległość między zaciskami (nominalna)

Tablica 6.4

Prędkość skręcania w zależności od średnicy drutu i rodzaju materiału

Maksymalna liczba skręceń na sekundę

Stal

Miedź i stopy miedzi Aluminium i stopy aluminium

d < 1

1 ≤ d < 3,0

1,5 ≤ d < 3,0

1,5

3,0 ≤ d < 3,6

3,6 ≤ d < 5,0

5,0 ≤ d < 10,0

0,5

6.2.1.3. Próba nawijania drutu

Próbę nawijania stosuję się do drutów o średnicy d ≤ 6 mm. Polega ona na nawinięciu 5 ÷

10 ściśle przylegających do siebie zwojów na trzpień o określonej średnicy (rys.6.4).

Własności plastyczne materiału, jakość przylegania powłok ochronnych oraz obecność

ewentualnych wad materiałowych określa się w wyniku oględzin próbek, zwracając uwagę na

rozwarstwienia , pęknięcia , naderwania i odpryśnięcia drutu lub powłoki ochronnej .

Rys. 6.4. Schemat próby technologicznej nawijania drutu

6.2.2. Próby technologiczne dla blach , bednarki i prętów

6.2.2.1. Próba tłoczności metodą Erichsena

Próba metodą Erichsena jest stosowana w celu określenia tłoczności cienkich blach

i bednarki o grubości g ≥ 0,1 mm i szerokości b ≥ 13 mm oraz sprawdzenia ich podatności do

tłoczenia na zimno.

Polega ona na powolnym wtłaczaniu kulki lub stempla zakończonego kulisto, o średnicy

3, 8, 15 lub 20 mm, dobieranej w zależności od grubości blachy, w próbkę dociśniętą do

matrycy o odpowiedniej średnicy 5, 11, 21, 27 mm za pomocą dociskacza. Zasadnicze

wymiary aparatu Erichsena przedstawia rys. 6.5). Wtłaczanie przerywa się w chwili

powstania pęknięcia w próbce . Wynik próby tłoczności metodą Erichsena stanowi średnia

arytmetyczna wyników pomiarów głębokości trzech wtłoczeń. Przykład zapisu wyników

próby tłoczności pokazano w tablicy 6.5.

116

Średnica

d [mm]

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: