Ispitivanje Mehanickih Osobina Metala

1Ispitivanje proizvodaMehaniko ispitivanje metala

doc.dr. Samir Leme

Ispitivanje proizvoda

Mehaniko ispitivanje metalaMehanike osobine metala Ispitivanje zatezanjem Ispitivanje tvrdoe

h l k

Mehaniko ispitivanje metala 2/36

Tehnolokaispitivanja

Ispitivanjeanizotropije


Mehanike osobine metala Fizike osobine se mjere

metodama koje ne zahtijevaju upotrebu vanjske sile

Primjeri: specifina masa,


magnetske osobine, toplotna provodljivost, elektrine osobine

Ispitivanje mehanikih osobina je odreivanje relacija izmeu optereenja i ponaanja prema dejstvu optereenja


Mehanike osobine metala Izotropni materijali imaju iste

osobine u svim pravcima Anizotropni materijali imaju

osjetno razliite mehanike


osobine u zavisnosti od vrste i poloaja simetrije kristala

Polikristalni izotropni materijali se mogu pod dejstvom vee plastine deformacije pretvoriti u anizotropne


Mehanike osobine metala Prema mehanizmu deformacije

pod dejstvom sile, materijali se dijele u tri grupe:

elastini


elasto-plastini (metali i legure)

viskoelastini (polimeri, guma,...)


Mehanike osobine metala Prema nainu djelovanja sile,

ispitivanja mogu biti statika i dinamika

Kod statikih ispitivanja


Kod statikih ispitivanja, intenzitet sile raste mirno, ne bre od 10 MPa/s

Kod dinamikih ispitivanja sila djeluje udarom ili se mijenja

2Ispitivanje proizvoda

Mehanike osobine metala Prema vrsti naprezanja: Ispitivanja zatezanjem Ispitivanja pritiskom


Ispitivanja savijanjem Ispitivanja uvijanjem (torzijom) Ispitivanja smicanjem Kombinovana ispitivanja


Ispitivanje zatezanjemOdreivanje

osobina otpornosti i sposobnosti


sposobnosti deformacije

Epruveta KidalicaMjerni pribor


Ispitivanje zatezanjem Epruveta je tijelo

standardiziranog oblika i dimenzija, izraeno od uzorka (komada metala odabranog za


(komada metala odabranog za ispitivanje) i pripremljeno za ispitivanje

Tehnike (neobraene) Standardne (normalne i

proporcionalne)


Ispitivanje zatezanjem



Ispitivanje zatezanjemNormalne epruvete su krunog

poprenog presjeka Kratke: L0=10d0 ili L0=5d0

Proporcionalne mogu imati


Proporcionalne mogu imati kruni, kvadratni, pravougaoni, prstenasti ili drugi popreni presjek, a duina L0 je linearno proporcionalna korijenu povrine poprenog presjeka S0


Ispitivanje zatezanjem Kidalice mogu imati mehaniki ili

hidrauliki pogonU toku ispitivanja crta se ili se

snima dijagram sila-izduenje


snima dijagram sila izduenjeNa osnovu

dijagrama se odreuju zatezne osobine


Ispitivanje zatezanjem Zatezna vrstoa

(Tensile strength)Napon teenja (Yield stress)

Izduenje (Elongation)


Izduenje (Elongation) Suenje (Contraction)Granica elastinosti

(proporcionalnosti) Youngov modul elastinosti


Ispitivanje zatezanjem Inenjersko naprezanje se mjeri u

odnosu na poetni, a stvarno u odnosu na stvarni (sueni) popreni


popreni presjek


Ispitivanje zatezanjem Konvencionalni

napon teenja (Offset yield) je napon pri


napon pri utvrenom neproporcionalnom procentualnom izduenju (0.01, 0.2 ili 1%)


Ispitivanje zatezanjem Za mjerenje izduenja epruveta u

kidalicama koriste se ekstenzometri (mehaniki, optiki)



Druge vrste ispitivanja Ispitivanje na savijanje se

najee primjenjuje za krte materijale, kao to je sivi liv, a savojna vrstoa predstavlja

j il k lit t


osnovno mjerilo kvaliteta Ispitivanje na pritisak se kod

metala rjee sprovodi Pri tome se epruveta ne razara,

nego se odreuje napon kod kojeg nastaju trajne deformacije


Druge vrste ispitivanja Ispitivanje na smicanje je od

interesa samo za elike od kojih se izrauju zakovice

Ispitivanje uvijanjem (torzijom) se


Ispitivanje uvijanjem (torzijom) se koristi kao tehnoloka proba za ice


Ispitivanje tvrdoe Pod tvrdoom se podrazumijeva

otpor kojim se materijal opire prodiranju drugog tvrdog tijela

Postupci sa statikim


Postupci sa statikim djelovanjem (sila se postepeno poveava)

Postupci sa dinamikim djelovanjem (udarna sila)


Ispitivanje tvrdoe Postupci sa statikim djelovanjem

kod kojih je tvrdoa definisana odnosom sile utiskivanja i povrine dobijenog otiska


dobijenog otiska (Meyer, Brinell, Vickers)

Postupci sa statikim djelovanjem kod kojih je tvrdoa definisana odnosom sile utiskivanja i trajne dubine otiska (Rockwell)


Ispitivanje tvrdoe Tvrdoa po Brinellu



Ispitivanje tvrdoe Tvrda elina kuglica utiskuje se u

materijal odreenom silom Tvrdoa po Brinellu je HB=F/A

A D h


A = Dh F: sila utiskivanjaD: prenik kuglice h: dubina otiska


Ispitivanje tvrdoe Tvrdoa po Vickersu



Ispitivanje tvrdoe Kao utiskiva se koristi piramida Tvrdoa po Vickersu je HV=F/A F: sila utiskivanja

k


A: povrina otiska


Ispitivanje tvrdoe Tvrdoa

po Rockwellu



Ispitivanje tvrdoe Kod ispitivanja tvrdoe po

Rockwellu, utiskiva se prvo optereti poetnom silom, pri kojoj e dubina iznositi h1


e dubina iznositi h1Nakon toga se nanosi glavna sila,

pri emu utiskiva prodire do dubine h2

Zatim se glavna sila uklanja i mjeri se trajna dubina otiska h3


Ispitivanje tvrdoe Tvrdoa po Rockwellu: za ispitivanje konusom:

HRC=100-h3/0,002za ispitivanje kuglicom:


za ispitivanje kuglicom:HRB=130-h3/0,002


Ispitivanje tvrdoeUtiskivai su najee dijamantski

konusi sa zaobljenim vrhom, a za meke materijale koristi se elina kuglica


kuglica


Ispitivanje tvrdoe Ispitivanje mikrotvrdoe se vri

korigovanom Vickersovom metodom, kod koje je odnos dijagonala piramide 7:1 (Knoop)


dijagonala piramide 7:1 (Knoop)


Ispitivanje tvrdoe Za ispitivanje tvrdoe ultrazvukom,

koristi se Vickers dijamant na metalnoj ipki koja vibrira

Mjeri se uticaj veliine otiska na


Mjeri se uticaj veliine otiska na rezonantnu frekvenciju vibracija


Tehnoloka ispitivanja Ispitivanja obradivosti metala Ispitivanje limova savijanjem Ispitivanje limova izvlaenjem


Ispitivanje ice previjanjem, uvijanjem i namotavanjem

Ispitivanje cijevi gnjeenjem, proirivanjem, sabijanjem

...


Ispitivanje anizotropije Anizotropija podrazumijeva

svojstvo materijala da u razliitim smjerovima pokazuje drugaija fizika svojstva


fizika svojstva Varijacija svojstava plastinosti u

razliitim pravcima opisuje anizotropiju plastinosti

Anizotropija se opisuje koeficijentima


Ispitivanje anizotropijeKoeficijent normalne

(ortogonalne) anizotropije predstavlja mjerilo nejednakosti deformacije u ravnini okomito na

s

b

0

0

ssln

bbln

sdsbdb

r


deformacije u ravnini okomito na lim

s

b

0

0

ssln

bbln

sdsbdb

r


Ispitivanje anizotropijeKoeficijent srednje normalne

anizotropije slui za ocjenu osobina materijala pri procesu deformisanja, prije svega dubokog

s

b

0

0

ssln

bbln

sdsbdb

r


deformisanja, prije svega dubokog izvlaenja

)rr2r(41r 90450


Ispitivanje anizotropijeKoeficijent anizotropije

svojstava u ravni lima je mjerilo promjene normalne anizotropije (mjerilo veliine nabiranja u

s

b

0

0

ssln

bbln

sdsbdb

r


(mjerilo veliine nabiranja u procesu dubokog izvlaenja)

)rr2r(21r 90450


Ispitivanje anizotropije Koeficijenti anizotropije se

izraunavaju na osnovu rezultata ispitivanja zatezanjem epruveta uzetih u tri pravca, pod 0, 45 i

s

b

0

0

ssln

bbln

sdsbdb

r


uzetih u tri pravca, pod 0 , 45 i 90 u odnosu na smjer valjanja lima

Documents

Ispitivanje Mehanickih Osobina Metala