V E Ž B E TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU Rade Tokalić Suzana Lutovac
ISPITIVANJE METALA I LEGURA I ispitivanja sa razaranjem uzoraka II ispitivanja bez razaranja uzoraka III - ispitivanja strukture (nije u zavisnosti od sile)
I Ispitivanja sa razaranjem uzoraka A Ispitivanja statičkim dejstvom sile (nema udara ni potresa pri ispitivanju, sila deluje ravnomerno) B Ispitivanja dinamičkim dejstvom sile (uzorci su izloženi dinamičkim udarima, potresima tj. sila deluje promenljivo u jedinici vremena
A - Ispitivanja statičkim dejstvom sile a) isp. zatezanjem b) isp. pritiskom c) isp. savijanjem d) isp. izvijanjem e) isp. smicanjem f) isp. uvijanjem
VEŽBA BR. 1 DEFORMACIJE U MATERIJALU IZAZVANE ZATEZNIM NAPREZANJEM
EPRUVETA - uzorak materijala (odabrani primerak materijala za ispitivanje) obrađen na određenu meru i oblik. Tehničke epruvete Standardne epruvete (normalne i proporcionalne, kratke i duge)
Čvrstoća na zatezanje kidanje ispituje se pomoću mašine : KIDALICE Različite konstrukcije: - ručni - mehanički - hidraulični pogon (naša kidalica) Sastoji se iz: 1. Čeljusti za hvatanje uzoraka 2. Skale za očitavanje sile 3. Motora 4. Cilindra sa uljem 5. Opruge koja proizvodi silu 6. Ručice za regulaciju opterećenja
Mašina za ispitivanje čvrstoće na kidanje: 1) čeljusti za hvatanje uzorka; 2) skala za očitavanje sile; 3) motor; 4) cilindar sa uljem; 5) opruga koja proizvodi silu; 6) ručica za regulaciju brzine opterećenja
DEFORMACIJE U MATERIJALU IZAZVANE ZATEZNIM NAPREZANJEM Pri ispitivanju materijala zatezanjem dolazi do pojave deformacija: - povećanja ispitivane dužine epruvete, na račun - smanjenja poprečnog preseka epruvete Parametri deformacija u materijalu pri zatezanju: - trenutno izduženje, ΔL [mm] - ukupno izduženje, ΔL u [mm] - jedinično izduženje, ε [%] - prekidno jedinično izduženje, A [%] - kontrakcija (suženje) preseka, Z [%]
Trenutno izduženje ΔL je razlika između rastojanja mernih tačaka u bilo kom trenutku ispitivanja i prvobitne merne dužine ΔL = L t L, [mm] Ukupno izduženje ili izduženje pri prekidu ΔL u je razlika između merne dužine prekinute epruvete L u i njene prvobitne merne dužine L (najveća vrednost trenutnog izduženja) ΔL u = L u L, [mm]
Jedinično izduženje, ε predstavlja trenutno izduženje svedeno na prvobitnu mernu dužinu u [%] L t L L 1 % Prekidno jedinično izduženje, A predstavlja izduženje pri prekidu svedeno na prvobitnu mernu dužinu u [%] A L u L L Kontrakcija suženje preseka, Z predstavlja razliku između prvobitnog porečnog preseka S i poprečnog preseka na mestu kidanja S k, svedenu na prvobitni poprečni presek u [%] (procentualno smanjenje preseka na mestu prekida) 1 % Z S S k S 1 %
DIJAGRAM ISTEZANJA MATERIJALA SILA TRENUTNO IZDUŽENJE (F ΔL) (ponašanje metala i legura pri ispitivanju zatezanjem može se pregledno predstaviti) Različiti materijali imaju različite dijagrame kidanja, mogu se grupisati u dve osnovne grupe: 1. Dijagrame kidanja rastegljivih, žilavih, plastičnih materijala 2. Dijagrame kidanja tvrdih, krtih materijala
Dijagram kidanja rastegljivih, žilavih, plastičnih materijala
Karakteristične tačke dijagrama sila trenutno izduženje P - sila na granici proporcionalnosti, F P [N] E - sila na granici elastičnosti, F E [N] V - sila na gornjoj granici razvlačenja, F V [N] V 1 - sila na donjoj granici razvlačenja, F V1 [N] M - maksimalna sila zatezanja F M [N] K - sila kidanja, F K [N].
Dijagrami sila trenutno izduženje različitih materijala
Karakteristični izgled prekidnih površina: 1) tvrd i krt čelik (ravna površina); 2) manje tvrd i krt čelik sa izraženom deformacijom; 3) i 4) čelik sa izraženom rastegljιvošću (konus, venac)
Dijagram napon jedinično izduženje KONVENCIONALNI NAPONI
Karakteristične tačke dijagrama napon jedinično izduženje P - granica proporcionalnosti E - granica elastičnosti V - gornja granica razvlačenja V 1 - donja granica razvlačenja M - zatezna čvrstoća R R R R R P E eh el M F S P F S E F S F S F S eh el M MPa MPa MPa MPa MPa K - prekidna čvrstoća R K F S K MPa
PREFIKSI SI SISTEMA JEDINICA Vrednost Naziv Oznaka 1 12 tera T 1 9 giga G 1 6 mega M 1 3 kilo k 1 2 hekto h 1 deka da 1-1 deci d 1-2 centi c 1-3 mili m 1-6 mikro μ 1-9 nano n 1-12 piko p 1-15 fempto f 1-18 ato a