laborator tehnologia materialelor

8/19/2019 Laborator Tehnologia materialelor

1/40

Noţiuni privindproprietăţile materi

Laborator 1


2/40

http://www.sim.utcluj.ro/wp/

Click pe Conf.dr.ing. Radu Muresan

http://www.sim.utcluj.ro/wp/http://www.sim.utcluj.ro/wp/http://www.sim.utcluj.ro/wp/


3/40

Password: MuresClick pe “SUBM

Click pe “Lucrari de laborator”.


4/40


5/40

Generalităţi

Proprietăţile mecanice caracterizează răspu

eşantioane de material cu forme şi standardizate (epruvete) la solicitări simple pur mecanică;

Unei proprietăţi mecanice îi este asociată î

o valoare numerică;Proprietăţile mecanice se clasifică după:

Tipul solicitării aplicate;

Modul de aplicare a sarcinii;

Temperatura.


6/40

Clasificarea după tipul solicitării apl

Axială:

Tracţiune;

Compresiune;

Încovoiere;

Forfecare;

Răsucire;

Presiune de contact.


7/40

Clasificarea după modul de aplicaresarcinii

Statică:Progresivă;

Regresivă;

Oscilantă;

Constantă.

Dinamică:

Şoc;

Modul/orientare variabilă.


8/40

Clasificarea după temperatura

Proprietăţi mecanice determinate la rece: t

este mai mică de 0 °C;

Proprietăţi mecanice determinate la te

ambiantă;Proprietăţi mecanice determinate la cald: t

este în general mai mică de 300 °C.


9/40

Rezistenţa mecanică

Rezistenţa mecanică reprezintă reacţiunea cu care poate opune unui efort la care este supus;

Se calculează ca raport între forţă şi secţiunea tepruvetei;

Se măsoară în MPa sau N/mm2;

În cazul încercării la tracţiune se defineşte efortul norm Aria reală scade continuu;

Rezistenţa convenţională: R =

;

S0 > S → R


10/40

Rezistenţa

Rezistenţa de rupere la tracţiune este data de raportumaximă înregistrată şi aria iniţială a epruvetei supusăla tracţiune:

R m =

[MPa].

Rezistenţa de curgere tehnică reprezintă raportul din produce o deformaţie neproporţională prescrisă şi sec(cel mai frecvent 0,2 %):

R p0,2 =

,2

[MPa];

Rezistenţa metalelor/compozitelor > rezistenţa c

rezistenţa polimerilor.


11/40

Ductilitatea. Tenacitatea

Ductilitatea reprezintă capacitatea materialului de

plastic înainte de rupere; Opusul ductilităţii este fragilitatea;

Ductilitatea polimerilor/metalelor >> ductilitatea ceram

Tenacitatea reprezintă proprietatea unui material de relativ mult, sub acțiunea unor solicitări exterioare, în

rupe;Măsură a energiei de rupere a materialului;

Un material tenace: rezistenţă + ductilitate;

Tenacitatea metalelor/compozitelor > tenacitatea potenacitatea ceramicilor.


12/40

Rigiditatea

Rigiditatea caracterizează modul în care se opun

deformării elastice sub acţiunea unor forţe exterioare: E = tg α;

Rigiditatea compozitelor > rigiditatea ceramicilor/rigiditatea polimerilor.


13/40

Duritatea

Duritatea reprezintă capacitatea materialelor de a se op pătrunderii penetratorilor exteriori.

Există mai multe metode de determinare a durităţii:

Mohs: minerale (ceramic);

Knoop: toate categoriile de material;

Brinell (HB): metale;

Rockwell (HRC): metale;

Vickers (HV): metale, ceramic;

Shore: polimeri.


14/40

Încercarea la tracţiunÎncercarea la compre

Laborator 2


15/40

Încercarea la tracţiune: scop

Însuşirea noţiunilor necesare determinării caracte

rezistenţă şi de plasticitate a materialelor încercate l

Cunoaşterea utilajelor, a modului de pregătire a prob

încercării, a prelucr ării şi interpretării rezultatelor eobţinute.


16/40

Încercarea la tracţiune: curbe caract Încercarea la tracţiune se execută aplicând unei

epruvete o forţă axială crescătoare, de obicei până la ruperea ei, înregistrând variaţiile

corespunzătoare pentru lungimea epruvetei;

Se trasează curba caracteristică a materialului,

aceasta exprimând legătura dintre tensiunea, σ,

şi deformaţia specifică, ε;

În mod conventional, curba se reprezintă în

coordinate forţă-alungire.


17/40

Încercarea la tracţiune: formele tipiccurbe caracteristice


18/40

Încercarea la tracţiune: puncte impoale curbei caracteristice

Porţiunea liniară OA: lungirea epruvetei

cu forţa aplicată;

Este valabilă legea lui Hooke;

Panta dreptei OA reprezintă modulul

convenţional al materialului care se defi

unghiului format de porţiunea dreaptă a

deformaţiilor (1) sau ca raportul între

alungirea specifică (2):

E = tg α (1) E =


19/40


Tensiunea corespunzătoare punctului A se

proporţionalitate şi reprezintă efortu

corespunzător căruia alungirile încă mai

cu eforturile unitare;

Valoarea limitei de proporţionalitate se

forţa corespunzătoare R p la aria se

epruvetei S0 şi se notează cu σ p:

σ p =


20/40


Porţiunea liniară OB: lungirea epruve

epruveta recăpătându-şi lungimea iniţială

sarcinii;

Tensiunea din punctul B poartă nume

elasticitate, acesta definindu-se ca efo

care, în mod practic, alungirile dispar

cauzei care le-a produs.


21/40

Încercarea la tracţiune: caracteristicileLimita de proporţionalitate convenţională, σl: reprezintă tensiunea

de elasticitate curent, Eσ, atinge o abatere prescrisă faţă d

elasticitate initial, E0;

Abaterea se calculează:

−

∗1

[%];

În mod uzual, la oţeluri: abatere este de 10 % → limita de

convenţională se notează σl10;

Limita de elasticitate convenţională, σ p: reprezintă tensiunea la c

la variaţia proporţională dintre tensiune şi lungire atinge o valoa

De obicei, la oţeluri: abaterea este de 0,01 % → limita de elasticita

se notează σ p0,01.


22/40

Încercarea la tracţiune: caracteristicile e

Limita de elasticitate tehnică, σr : este tensiunea la care lungirea spe

atinge o valoare prescrisă;

În mod uzual, la oţeluri: lungirea specifică remanentă se stabil

de 0,01 % → limita de elasticitate tehnică se notează cu σr0,01.

Coeficient de contracţie transversală, υ: reprezintă raportul

specifică transversală, εtr , şi lungirea specifică longitudinală, ε.

Î l t ţi f l ti i


23/40


Oţeluri cu conţinut redus de carbon

R e

Limita de curgere aparent

raportul dintre sarcină şi

transversale iniţiale a epruvet

Există limită de curgere sup

limită de curgere inferioară, R e

Î l t ţi f l ti i


24/40


Materialele care nu au limită de curgere aparen

Limita de curgere convenţională reprezintă raportusarcina corespunzătoare unei alungiri nepropo

prescrise şi aria secţiunii transversale iniţiale a epruvet

R p+ alungirea neproporţională prescrisă;

La oţeluri, alungirea este de 0,2 % → R p0,2.

Limita de curgere remanentă reprezintă raportusarcina corespunzătoare unei alungiri remanente pres

aria secţiunii transversale iniţiale a epruvetei.

R r+ alungirea remanentă prescrisă;

La oţeluri, alungirea remanentă este de 0,2 % → R r0,2.

Î l t ţi f l ti i


25/40



Fmax

Zonă de ecruisare (de întă

Î l t ţi f l ti i


26/40



Fultim

Zonă de curgere locală

Încercarea la tracţiune: formele tipic


27/40


Materiale tenace: r

are loc la sarcini mar

însotiţă de defo

plastice substanţiale.


28/40


Materiale ductile:

deformează mult

acţiunea unor sarcini m


29/40


Materiale fragile: r

are loc brusc, gâtuire

neînsemnată; alungi

rupere este mai mică d


30/40

Încercarea la tracţiune: epruvete

Lt – lungimea totală a epruvetei;Lc – lungimea calibrată a epruvetei;L0 – lungimea iniţială, marcată prin două repere trasate în interiorul lungimii calibrate;d0 – diametrul iniţial al epruvetei în porţiunea calibrată, sau diametrul echivalent al epruve

grosimea iniţială a0 şi lăţimea iniţială b0 (d0 = 1,13· 0 ∙ 0 ).

L0 şi d0 se aleg astfel încâtraportul n = L0/d0 (factordimensional) să aibăvaloarea n = 5 sau n = 10→ epruvetă proporţionalnormală sau proporţional

lungă.


31/40

Încercarea la tracţiune: epruvete

Lc se aleg astfel încât de lamarginile ei şi până lareperele care delimiteazălungimea iniţială să fie odistanţă de cel puţin ½ dind0 → minim: Lc = L0 + d0.

Epruvete peşi uneori pe

cu duritate m


32/40

Încercarea la tracţiune: maşini şi utilaj

Maşina un

Î


33/40

Încercarea la tracţiune: prelucrarea şi inrezultatelor

R m =

[MPa]

Epruvete cilindrice: S0 =∙2

4

A =−

[%]

Z =−

[%]

Î


34/40

Încercarea la tracţiune: prelucrarea şi inrezultatelor

Rupere fragilă

Materiale cu plasticitate mare (Au, Pb)

Rupere con-crater

Factorii care determ

încercării:

• dimensiunile epruvete

• viteza de solicitare;

• caracteristicile maşinii


35/40

Încercarea la compresiune: scop

însuşirea noţiunilor necesare desfǎşurǎrii practice a

compresiune, a determinǎrii experimentale şi

principalelor caracteristici de rezistenţǎ şi de p

materialelor;

cunoaşterea şi exploatarea maşinilor şi aparaturii des

scop.


36/40

Încercarea la compresiune: generalităţi

determinarea proprietăţilor mecanice ale materialelor frag

rezistenţă mică la tracţiune (fonte, metale şi aliaje nefero

se determină scurtarea şi rezistenţa de rupere.


37/40

Încercarea la compresiune: caracteristicideterminabile


38/40


Evitarea frecǎrii: intercalarea unor plǎci dintr-un material mai moale;

ungerea cu parafinǎ.


39/40


Sarcinǎ uniform repart

suprafaţa epruvetei: una di

trebuie prevǎzută cu o calotǎ

Epruvetele: formǎ cilindricǎcu bazele paralele între e

forme şi dimensiuni sta

conform STAS 1552-78.


40/40


laborator tehnologia materialelor

Documents