Materialenes mekaniske egenskaper Per-Einar Rosenhave Kjenner du eksempler på mekaniske egenskaper for materialer? Start summegrupper. Oppgave: Hvilke mekaniske materialegenskaper er det nyttig for en maskiningeniør å få kartlagt ? 02.04.2017

Prøvemetoder for mekaniske egenskaper Strekkprøving Hardhetsmåling Slagseighetsprøving Sigeforsøket 02.04.2017

Strekkprøving Viktigste prøvemetode for måling av mekaniske egenskaper som styrke, elastisitet og duktilitet Prøvestaven spennes opp i en strekkprøvemaskin og påføres en stadig økende aksialkraft inntil staven ryker. 02.04.2017

Prøvestaven 9: Opprinnelig tverrsnittsareal S0 5: Opprinnelig målelengde L0 10: Minste tverrsnittsareal etter brudd Su 02.04.2017

Kraft - forlengelsesdiagram Måler vi kraften F og forlengelsen l som prøvestaven får, kan vi lage kraft- forlengelsesdiagram 02.04.2017

Proporsjonalitet Den første delen av kurven er en rett linje. Det betyr at forlengelsen er proporsjonal med kraften F. Prøvestaven oppfører seg som en spiralfjær. Når kraften øker, blir prøvestaven lengre. Dersom kraften avtar, blir prøvestaven kortere igjen. 02.04.2017

Stive og myke materialer Danner den rette linjen i starten av diagrammet en stor vinkel med horisontalaksen, er materialet stivt. Er linjen mindre steil, er materialet mykt 02.04.2017

Duktilitet = formbarhet Materialer som skal formes plastisk, må kunne tøyes langt uten å ryke. De må være duktile Kontraksjonen Z og bruddforlengelsen A angir duktiliteten 02.04.2017

Måling av duktilitet 02.04.2017

Teknologisk spenning - tøyningskurve X – aksen viser nominell tøyning  Y – aksen viser nominell spenning  Gir sammenlignbare kurver Interessante størrelser: Re, Rp0,2, Rm, E 02.04.2017

Flytegrensen Re Bestemmes for materialer som har markert overgang mellom elastisk og plastisk deformasjon Mykt stål er mest aktuelt eksempel 02.04.2017

Rp0,2 Beregnes for materialer uten markert flytegrense, som for eksempel aluminium 02.04.2017

Strekkfastheten Rm 02.04.2017

E-modul E-modulen er vikkelkoeffisienten til den rette linjen i spenning-tøyningsdiagrammet E – modulen brukes når vi skal beregne nedbøyning E – modulen endrer seg praktisk talt ikke ved legering eller herding 02.04.2017

Oppsummering teknologisk spenning - tøyningskurve 02.04.2017

Forskjellige kurver Metall-formerens drømme-kurve Dreierens drømme-kurve Konstruk- tørens drømme-kurve 02.04.2017

Sann spenning - tøyningskurve Sann spenning er kraft delt på virkelig areal Sann tøyning er summen av lengdeendringen delt på momentan lengde Kan brukes matematisk Den teknologiske kurven viser ikke korrekt spenning, fordi tverrsnittet hele tiden reduseres under forsøket Kurven viser ikke korrekt tøyning. Etter at toppunktet er passert, konsentreres tøyningen om et svært lite område Kurven er vanskelig å utnytte matematisk i beregninger 02.04.2017

Hardhetsmåling etter Vickers metode En diamantpyramide trykkes inn i materialet med en bestemt kraft Diagonalene til avtrykket måles, arealet av avtrykket beregnes og Vickers-hardheten regnes ut 02.04.2017

Hardhetsmåling etter Brinells metode En stålkule presses inn i overflaten på et polert prøvestykke HB=F/A F=Kraften i kg A = Projiser areal av kulesegmentets inntrykning i mm² 02.04.2017

Prøving av slagseighet 02.04.2017

Praktisk nytte av slagseighetsdata Prøver gjøres ved forskjellige temperaturer og plottes i diagram Kurven blir S-formet. Vendepunktet kalles omslagstemperatur Brukstemperaturen til materialet bør være høyere enn omslagstemperaturen 02.04.2017

Utmatting Mikrosprekk Sprekkvekst Restbrudd 02.04.2017

Utmatting 02.04.2017

Oppsummering Strekkforsøket er viktigste målemetode for metallenes mekaniske egenskaper. Teknologisk kurve viser nominelle verdier Brinell til innhomogene, myke materialer, Vickers til harde og homogene materialer Sann spenning-tøyningskurve kan brukes matematisk i beregning av formgivningsprosesser Utmatting blir stadig viktigere i dimensjonering 02.04.2017