LOGO ISPITIVANJE ŽILAVOSTI MATERIJALA

Transcript

1 LOGO ISPITIVANJE ŽILAVOSTI MATERIJALA

2 Pojam žilavosti Žilavost se može definisati kao energija koju je potrebno utrošiti da bi se izazvalo razaranje strukture materijala, odnosno da bi se ostvario lom. Ako je taj energetski iznos manji, materijal je veće krtosti, a ako je veći, materijal je veće žilavosti. Žilavost se najčešće određuje testom za ispitivanje udarne žilavosti po Šarpiju (Charpy).

3 Uređaj za ispitivanje- Šarpijevo klatno hqqvftao

4 Uređaj za ispitivanje- Šarpijevo klatno Šarpijevo klatno je fizičko klatno kod koga se kinetička energija kretanja malja troši na razaranje (lom) epruvete fiksirane na osloncima. Osnovna varijanta Šarpijevog klatna sadrži: telo uređaja sa postoljem, polugu ili šipku klatna, teg ili malj, element za blokiranje klatna u početnom položaju - visina h, epruvetu, oslonce epruvete i skalu sa kazaljkama.

5 Uređaj za ispitivanje- Šarpijevo klatno Kod starijih uređaja merni deo uređaja omogućavao je čitavanje samo uglova α i β koji su srazmerni početnoj (ukupnoj) raspoloživoj energiji (visina H) i preostaloj enrgiji (visina h). Do potrebnih rezultata dolazi se naknadnim preračunavanjem. Savremene varijante imaju izbaždarenu skalu sa energetskom podelom i mogućnošću očitavanja raspoloživog i preostalog rada ili direktnog očitavanja utrošenog rada. Savremeni uređaji sa kompjuterskom podrškom direktno daju konačne rezultate.

6 Vrste Šarpijevog klatna

7 Princip rada Šarpijevog klatna U središnjem delu malja je nožasti profil sa zaobljenim vrhom koji udara u epruvetu i razara je. Epruveta se pravilno postavi na oslonce, a zatim se teg ručno ili uz pomoć dopunskih uređaja postavi u početni položaj koji odgovara maksimalnoj raspoloživoj energiji (radu) (visina H). Posle aktiviranja slobodnog pada malja dolazi do udara u epruvetu i njenog loma. Teg prolazi vertikalu koja ide kroz osu obrtanja i pravi otklon koji odgovara preostaloj (neutrošenoj) energiji (visina h). Zavisno od karakteristika mernog dela uređaja vrši se očitavanje energija i eventualno izračunavanje parametra žilavosti.

8 Položaj epruvete

9 Epruvete Oblik i dimenzije epruvete utiču na rezultate ispitivanja žilavosti. Najveći uticaj ima žljeb na sredini epruvete. Upoređenje rezultata ima smisao samo ako je korišćena potpuno ista epruveta. Standardna epruveta je sa U žljebom dubine 5 mm (dozvoljava se i dubina žljeba od 2 ili 3 mm) ili epruveta sa V žljebom dubine 2 mm.

10 Vrste epruveta

11 Vrste epruveta

12 Uslovi ispitivanja Nije dozvoljeno upoređivanje brojnih vrednosti žilavosti dobijenih ispitivanjem različitim tipovima epruveta, širinama i dubinama; Posebna pažnja se mora obratiti na obradu epruvete, a naročito pri izradi zareza; Brzina kretanja klatna pri udaru mora biti u granicama m/s; Kontrola konstanti klatna (ugla - α i raspoložive energije- A1) obavlja se tako što se klatno pušta sa početne visine H da slobodno pada na "prazno". Pri tome dozvoljeno je da ugao otklona klatna bude manji za najviše 1% od početnog ugla.

13 Uslovi ispitivanja Temperatura epruvete pri ispitivanju mora biti u trenutku loma 23±5 ºC. Ako temperatura odstupa od ove vrednosti, to se mora posebno navesti u izveštaju. Oslonci na mašini moraju biti udaljeni mm i sa odgovarajućim radijusom, pri čemu osa malja prolazi tačno kroz sredinu njihovog rastojanja; Epruveta se postavlja na oslonce klatna, pomoću šablona ili bez njega, tako da zarez bude na sredini oslonca i okrenut nasuprot udara tega klatna. To se proverava laganim dovodenjem u kontakt noža malja sa epruvetom i proverava da li je oštrica noža simetrala zareza;

14 Uslovi ispitivanja Kontrola položaja vertikalnosti se utvrđuje posmatranjem da li oštrica tega klatna dodiruje epruvetu po celoj visini; Očitavanje utrošenog rada na skali mašine mora se izvesti sa tačnošću do 1%; Merodavni su rezultati ispitivanja sa najmanje dve epruvete, pri čemu svaka epruveta mora da prođe između oslonaca.

15 Tok ispitivanja Klatno se iz najnižeg položaja neznatno povuče unazad i postavi epruveta na oslonce mašine, uz proveru da li je zarez na sredini njihovog rastojanja (pomoću šablona ili vizuelnim posmatranjem); Klatno se pažljivo podigne do visine H i tu ukoči; Voditi računa o bezbednosti ispitivača i posebno posmatrača (da ne budu u neposrednoj zoni kretanja klatna); Oslobađanjem kočnice klatno se pušta da pada na postavljenu epruvetu, posle loma klatno se zaustavlja; Na skali se očita vrednost neutrošenog (odnosno utrošenog) rada, odnosno položaj klatna; Na osnovu očitanih vrednosti u J ođreduje se vrednost udarne žilavosti.

16 Određivanje žilavosti

17 Izračunavanje žilavosti Kao merilo žilavosti po Šarpiju uzima se utrošeni rad za lom epruvete u J. Zavisno od vrste podele skale za registrovanje položaja klatna posle loma epruvete, izračunavanje utrošenog rada A0 za lom epruvete moguće je na sledeći način: a) Ako je skala energetska (u J): A0 = A1-A2 (J) A1 raspoloživi rad A2 neutrošen rad

18 Izračunavanje žilavosti b) Ako je skala iskazana preko ugaonih stepena: Energija klatna u početnom položaju raspoloživi rad: A1 = G(R-Rcosα) = GR(1- cosα) Energija klatna posle loma epruvete neutrošeni rad: A2 = G(R-Rcosβ) = GR(1- cos β) Utrošeni rad: A0 = A1-A2 = GR(cosα - cos β) (J)

19 Označavanje izmerene žilavosti

20 Obrada rezultata Izveštaj o ispitivanju mora da sadrži: vrednosti koje se odnose na ispitivanje sa epruvetom određene dubine zareza, širine epruvete, podatke o materijalu, načinu uzimanja uzoraka u odnosu na pravac valjanja i dr.

21 Prikaz rezultata ispitivanja

22 Izveštaj o ispitivanju

23 Ispitivanje žilavosti na sniženim temperaturama Cilj ispitivanja žilavosti na sniženim temperaturama je formiranje zavisnosti pokazatelja žilavosti od temperature i definisanje temperature naglog pada žilavosti (prevojna tačka krive prelazna temperatura) ili provere pada žilavosti po kriterijumu koji je predviđen za odgovarajući element ili konstrukciju.

24 Vrste loma u zavisnosti od temperature Krti lom Žilav lom

25 LOGO Korišćen je materijal za vežbe sa Mašinskog fakulteta Kragujevac