Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften von Aluminium

Spannung zu testen, aus Aluminium

Der Zweck dieses Experiments ist:

1. Studenten mit der standard-Labor-Test zur Bestimmung der Zugeigenschaften metallischer Werkstoffe in irgendeiner Form (ASTM E8), vertraut zu machen
2. Vergleichen Sie die Eigenschaften des allgemein verwendet metallischen Werkstoffen (Stahl und Aluminium), und
3. Um die getesteten Eigenschaften von Metallen zu vergleichen veröffentlichten Werte.

Es ist anzunehmen, dass eine Universalprüfmaschine (UTM) mit Verformung Kontrolle und damit verbundenen Tests und Daten Akquisition Fähigkeiten zur Verfügung steht. Folgen Sie Schritt für Schritt Verfahren durchzuführen Zugversuchen des Herstellers von UTM, wobei besonderes Augenmerk auf die Sicherheitshinweise. Fahren Sie nicht fort, wenn Sie über jeden Schritt unsicher sind; irgendwelche Zweifel mit Ihrem Labor Lehrer zu klären, wie Sie sich selbst oder Menschen in Ihrer Umgebung ernsthaft verletzen können, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht befolgt werden. Stellen Sie außerdem sicher, Sie wissen, alle Not-Halt-Verfahren und, dass Sie mit der Software der Maschine vertraut sind.

Das folgende Verfahren ist generisch und wichtigsten Schritte abdecken soll; Möglicherweise gibt es erhebliche Abweichungen je nach den verfügbaren Geräten.

1. Probe vorbereiten:

1. Erhalten Sie eine zylindrische Probekörper für eine gemeinsame Aluminium wie 6061T6.
2. Messen Sie den Durchmesser des Prüflings, die nächste 0,002 Zoll an mehreren Standorten in der Nähe der Mitte mit einem Bremssattel.
3. Festhalten Sie die Probe und markieren Sie, mit einer Datei, eine ungefähre 2 Zoll Gage Länge. Hinweis: Markieren Sie die Gage Länge sorgfältig so dass es klar geätzt, aber nicht so tief wie eine Spannungskonzentration geworden, die zum Bruch führen können.
4. Messen der tatsächlichen Gage Länge zu den nächstgelegenen 0,002 Zoll mit einem Bremssattel gekennzeichnet.
5. Wenn möglich, installieren Sie längs DMS das Jupiter-Video auf "Material Constants" beschrieben.
6. Sammeln Sie alle verfügbaren Informationen über die Kalibrierdaten und Auflösung aller Instrumente, die verwendet wird, um experimentelle Fehlermöglichkeiten und Vertrauensgrenzen zu beurteilen. Diese beiden Fragen sind Schlüssel für aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, jedoch würde den Rahmen sprengen, was hier diskutiert wird.

(2) testen Sie die Probe:

Schalten Sie die Prüfmaschine und Initialisieren der Software. Stellen Sie sicher, dass Sie keine entsprechende grafische Darstellung und Daten Akquisition-Funktionen innerhalb der Software eingerichtet haben. Zumindest zeigt die Spannungs-Dehnungs-Kurve nehmen und Sie Displays für die Last und Belastung.

1. Wählen Sie eine geeignete Prüfverfahren innerhalb der Software, die mit der ASTM E8 Testprotokoll kompatibel ist. Bitte beachten Sie die Umformgeschwindigkeit verwendet wird und ob zwei Preise für die elastischen und unelastischen Bereich verwendet werden. Setzen Sie geeigneten Maßnahmen in der Software (z. B. der Maschine, bei 5 % Dehnung zu stoppen, so dass Sie sicher die Extensometer entfernen können und den maximale Wert der Belastung zu halten, die erreicht wird).
2. Erhöhen Sie die Traverse manuell so, dass die volle Länge der Probe zwischen den Griffen passt. Legen Sie die Probe in die oberen Griffe auf ca. 80 % der Tiefe Griff; richten Sie die Probe in die Griffe und ziehen Sie leicht an, um die Probe zu verhindern. Hinweis: Ziehen Sie den Griff, um seinen vollen Druck nicht zu diesem Zeitpunkt.
3. Senken Sie langsam die obere Traverse. Sobald die Probe innerhalb von etwa 80 % der unteren Griff Tiefe ist, sicherzustellen, dass die Probe erscheint in der unteren Griffe ausgerichtet (d.h. mit den unteren griffen in die vollständig geöffnete Position die Probe sollte "schweben" in der Mitte der unteren Öffnung der Zinken). Probe Fehlstellungen, die Biege- und Torsionssteifigkeit zusatzspannungen während des Tests führen wird, ist eines der häufigsten Fehler beim Spannung Tests durch. Wenn die Ausrichtung des Instrumentes selbst schlecht, ist Arbeit mit einem Techniker, die Griffe richtig auszurichten.
4. Wenden Sie entsprechenden seitlichen Druck auf die Probe durch die Griffe um sicherzustellen, dass kein Verrutschen während des Tests auftritt an Hinweis: Es werden eine kleine Axiale Last an dieser Stelle wie festziehen eine Vorspannung in der Probe führt; Ihre Prüfmaschinen möglicherweise Software-Anpassungen, diese Vorspannung zu minimieren. Notieren Sie sich die Vorspannung Wert.
5. Befestigen Sie die elektronische Extensometer sicher auf die Probe nach Angaben des Herstellers. Hinweis: Die Extensometer klingen müssen nicht genau auf die Gage Markierungen auf dem Probestück positioniert werden aber sollte ungefähr zentriert werden, auf die Probe.
6. Vergewissern Sie sich, dass Sie alle Verfahren bis zu diesem Zeitpunkt korrekt ausgeführt haben; Wenn möglich, haben Sie einen Vorgesetzten überprüfen, ob die Probe zum Testen bereit.
7. Starten Sie der Laden zunächst Anwendung der Zugbelastung auf die Probe und beobachten Sie die Lesung der angewendeten Last auf dem Computerdisplay zu. Hinweis: Wenn die gemessene Belastung nicht steigt, die Probe rutscht durch die Griffe und muss wieder angenäht werden. Wenn dies auftritt, beenden Sie den Test und starten Sie das Experiment aus Schritt 2.3.
8. Manchmal vor der Probe scheitern wird der Test automatisch angehalten werden, ohne Entladen der Probe (Schritt 2.7). An dieser Stelle entfernen Sie die Extensometer. Wenn die Proben mit der Extensometer im Ort zu brechen, zerstören Sie Extensometer, ein sehr teures Gerät.
9. Lebenslauf mit Zugbelastung bis zum Versagen. Bei Erreichen der maximalen Last, beginnt die gemessenen Belastungen zu verringern. An dieser Stelle die Probe beginnt Einschnürung und endgültigen Bruch sollte innerhalb dieser necked Region durch duktile oder semi-duktile reißen kommen.
10. Nach Abschluss des Tests erhöhen Sie die Kreuzkopf, lösen Sie die obere Griffe und das gebrochene Stück der Probe aus dem oberen Griff herausziehen. Sobald die obere Hälfte der Probe entfernt ist, lösen Sie den unteren Griff und entfernen Sie die andere Hälfte der Probe.
11. Nehmen Sie den Wert auf die maximale Zugbelastung und ein gedrucktes Exemplar der Spannungs-Dehnungs-Kurve. Sichern Sie die Daten auf der Festplatte und auf mindestens ein Wechselmediengerät digital aufgezeichnet.
12. Sorgfältig zusammenpassen Sie Enden des gebrochenen Probe und Messen Sie den Abstand zwischen den Gage-Markierungen an den nächstgelegenen 0,002 In. Die endgültige Gage Länge aufzeichnen.
13. Messen Sie den Durchmesser der Probe bei der kleinsten Querschnitt an den nächstgelegenen 0,002 In.
14. Die gebrochene Exemplar mit Bildern und Diagrammen zu dokumentieren.

(3) Datenanalyse

1. Anhand der Daten aus Tabelle 1, berechnen Sie die % Dehnung und Einschränkung des Bereichs für jede Art von metallischen Werkstoff.
   Dehnung = = 8,6 %
   Einschränkung des Bereichs = = 36,5 %
2. Beschreiben, kategorisieren und Aufzeichnen des vorherrschende Fraktur-Modus für jede Probe.
3. Bestimmen Sie die Materialeigenschaften JoVE Video auf "Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften der Stähle" beschrieben. Die Daten in eine Tabellenkalkulation zu organisieren, so dass die Belastung bis 0,004 von DMS und 0,004 bis 0,05 von der Extensometer gegeben ist (die Obergrenze für die Extensometer ist der Wert der Belastung an, es wurde entfernt aus dem Test; dieser Wert ändert sich je nach die Verformung Kapazität der Probe). Verwenden Sie Kreuzkopf Verschiebung und % Dehnung, um ultimative Dehnung zu schätzen. Wenn ein DMS nicht verwendet wird, achten Sie darauf, für jede erste Schlupf der Extensometer korrigieren. Plätze in der Grafik, die Zähigkeit (Fläche unter der Spannungs-Dehnungs-Kurve) zu erhalten kann man rechnen.
4. Mit einem Lehrbuch oder andere geeignete Referenz, bestimmen der Elastizitätsmodul, Ertrag, Stärke und Bruchfestigkeit der verwendeten Materialien. Vergleichen Sie die veröffentlichten Werte auf die Testergebnisse.