Priručnik za lab.ispitivanja iz Mašinskih materijala 1 i Mašinskih materijala 

Bakić, Gordana

Milošević, Nenad

Popović, Olivera

Prokić Cvetković, Radica

Radaković, Zoran

Rajičić, Bratislav

Đukić, Miloš

Machinery - Repository of the Faculty of Mechanical Engineering, University of Belgrade

    UNIVERZITET U BEOGRADU MAŠINSKI FAKULTET        MAŠINSKI MATERIJALI 1  i  MAŠINSKI MATERIJALI 2   PRAKTIKUM ZA LABORATORIJSKE VEŽBE     Dr Radica Prokić Cvetković, red. prof.  Dr Zoran Radaković, red. prof.  Dr Gordana Bakić, van. prof.  Dr Olivera Popović, red. prof.  Dr Miloš Đukić, van. prof.  Bratislav Rajičić, dipl.inž.maš., MSc  Nenad Milošević, mast.inž.maš., MSc          Beograd 2021.      Univerzitet u Beogradu Mašinski fakultet  Dr Radica Prokić Cvetković, red. prof. Dr Zoran Radaković, red. prof. Dr Gordana Bakić, van. prof. Dr Olivera Popović, red. prof. Dr Miloš Đukić, van. prof. Bratislav Rajičić, dipl. inž. maš., MSc Nenad Milošević, mast. inž. maš., MSc  MAŠINSKI MATERIJALI 1 i MAŠINSKI MATERIJALI 2 PRAKTIKUM ZA LABORATORIJSKE VEŽBE - II izdanje -  Recenzenti: Dr Aleksandar Sedmak, red. prof. u penziji Dr Vera Šijački Žeravčić, red. prof. u penziji  Izdavač: Univerzitet u Beogradu MAŠINSKI FAKULTET Ul. Kraljice Marije br.16, Beograd tel. (011) 3370-760 fax. (011) 3370-364 www.mas.bg.ac.rs  Za izdavača: Dekan, dr Radivoje Mitrović, red. prof.  Urednik: Dr Milan Lečić, red. prof. Predsednik komisije za izdavačku delatnost Mašinskog fakulteta u Beogradu  Tiraž: 1300 primeraka  Štampanje II izdanja odobrila: Komisija za izdavačku delatnost Mašinskog fakulteta u Beogradu i Dekan Mašinskog fakulteta Odlukom br. 15/2021 od 22.06.2021. godine  Štampa: “Planeta-print”, 11000 Beograd www.planeta-print.rs  Beograd, 2021. godine  ISBN 978-86-6060-078-5  © Sva prava zadržavaju autori. Nije dozvoljeno da, bez prethodne pismene dozvole autora, bilo koji deo ovog praktikuma bude snimljen, emitovan ili reprodukovan, uključujući ali ne i ograničavajući se na fotokopiranje, fotografiju. magnetni ili bilo koji drugi vid zapisa.        Ime i prezime studenta ______________________________________________ Broj indeksa _____________________      MAŠINSKI MATERIJALI 1 Vežba Naziv vežbe Overa I Ispitivanje tvrdoće – statičke metode  II Ispitivanje tvrdoće – dinamičke metode  III Ispitivanje žilavosti udarom – metoda Šarpi  IV Ispitivanje zatezanjem  V Ispitivanje pritiskom  VI Modul elastičnosti  VII Puzanje materijala  VIII Zamor materijala  IX Tehnološka ispitivanja     MAŠINSKI MATERIJALI 2 Vežba Naziv vežbe Overa I Metalografska ispitivanja – Dijagram stanja Fe-Fe3C  II Označavanje čelika  III Termičke obrade čelika  IV Ispitivanje prokaljivosti čelika  V Ispitivanja bez razaranja  VI Osnovni pojmovi u zavarivanju  VII Mehanička ispitivanja zavarenih spojeva  VIII Zavarljivost      14            Vežba br. 4      Ispitivanje zatezanjem                   Datum:           _______________            Potpis asistenta:           _______________   15  Priprema za laboratorijsku vežbu  1. Koja svojstva otpornosti se određuju ispitivanjem zatezanjem? ___________________________ ________________________________________________________________________________ 2. Koja svojstva deformacije se određuju ispitivanjem zatezanjem? __________________________ ________________________________________________________________________________ 3. Definisati napon tečenja. _________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 4. Definisati zateznu čvrstoću. ______________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 5. Čemu je jednako procentualno izduženje posle prekida? ________________________________ ________________________________________________________________________________ 6. Čemu je jednako procentualno suženje poprečnog preseka posle prekida? ___________________ ________________________________________________________________________________ 7. Čemu je jednaka merna dužina epruvete posle prekida, ako je epruveta pre kidanja bila podeljena na 10 jednakih podeoka, a do loma je došlo unutar drugog podeoka?       8. Na datim dijagramima obeležiti: silu na granici tečenja (Fe (Fp0,2)) i maksimalnu silu; ukupno, elastično i trajno izduženje u tački kidanja.         16  9. Na datim dijagramima obeležiti: napon tečenja (𝑅𝑒 (𝑅𝑝0,2)) i zateznu čvrstoću; ukupnu, elastičnu i trajnu deformaciju u tački M.           10. Na slici 4.1 je prikazana epruveta za ispitivanje zatezanjem:  Slika 4.1. Epruveta za ispitivanje zatezanjem  U kom odnosu su l0, d0 i S0 kod: 1) proporcionalno dugih epruveta - kružnog poprečnog preseka, l0 = __________ - kvadratnog ili pravougaonog poprečnog preseka, l0 = __________ 2) proporcionalno kratkih epruveta - kružnog poprečnog preseka, l0 = __________ - kvadratnog ili pravougaonog poprečnog preseka, l0 = __________  11. Definisati neproporcionalne epruvete. ______________________________________________ ________________________________________________________________________________ 12. Nacrtati dijagrame F-Δl za krt i plastičan materijal.      17  Laboratorijska vežba: Ispitivanje materijala zatezanjem  Epruveta od datog materijala je ispitana zatezanjem, pri čemu je dobijen dijagram F-Δl, prikazan na sl. 4.2. Na datom dijagramu obeležiti karakteristične tačke i prikazati mesto gde je došlo do loma epruvete. Na osnovu dobijenih vrednosti odrediti svojstva otpornosti i svojstva deformacije i nacrtati dijagram napon-procentualno izduženje (σ-ε), na sl. 4.3.  a) Materijal epruvete: ____________________ merna dužina l0 = _____ mm;  prečnik d0 = _____ mm;  površina preseka S0 = __________ mm2 b) Materijal epruvete: ____________________ merna dužina l0 = _____ mm;  prečnik d0 = _____ mm;  površina preseka S0 = __________ mm2           a) materijal ____________________; b) materijal ____________________; Slika 4.2. Dijagram F-Δl ispitivanog materijala  Očitane vrednosti sila: a) materijal ____________________ Fe (Fp0,2) = ________ N Fm = ________ N b) materijal ____________________ Fe (Fp0,2) = ________ N Fm = ________ N Na skici merne dužine epruvete obeležiti mesto loma i odrediti krajnju mernu dužinu epruvete posle kidanja.    a) materijal ____________________ lu = __________________________ mm b) materijal ____________________ lu = __________________________ mm   18  Svojstva otpornosti ispitivanog materijala su: a) materijal ____________________; - napon tečenja 𝑅𝑒 (𝑅𝑝0,2) =√𝑏2−4𝑎𝑐2𝑎= - zatezna čvrstoća 𝑅𝑚 =√𝑏2−4𝑎𝑐2𝑎= b) materijal ____________________; - napon tečenja 𝑅𝑒 (𝑅𝑝0,2) =√𝑏2−4𝑎𝑐2𝑎= - zatezna čvrstoća 𝑅𝑚 =√𝑏2−4𝑎𝑐2𝑎= Svojstva deformacije ispitivanog materijala su: a) materijal ____________________; - izduženje posle prekida (%):  𝐴 =√𝑏2−4𝑎𝑐2𝑎= - suženje poprečnog preseka epruvete posle prekida (%):  𝑍 =√𝑏2−4𝑎𝑐2𝑎= b) materijal ____________________; - izduženje posle prekida (%):  𝐴 =√𝑏2−4𝑎𝑐2𝑎= - suženje poprečnog preseka epruvete posle prekida (%):  𝑍 =√𝑏2−4𝑎𝑐2𝑎=           a) materijal ____________________; b) materijal ____________________; Slika 4.3. Dijagram σ-ε ispitivanog materijala  Objasniti kakav je izgled površine preloma na pokidanoj epruveti: a) ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ b) ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________   26  Laboratorijska vežba: Određivanje modula elastičnosti (zatezanjem)  Odrediti modul elastičnosti ako su poznati sledeći uslovi: - materijal: _______________ - početna merna dužina epruvete, l0 = ________ mm - početni prečnik epruvete, do = ________ mm - početna površina poprečnog preseka, 𝑆0 =𝑑02𝜋4= ________ mm2 - karakteristika ekstenzometra, k = ________ - modul elastičnosti, 𝐸𝑖 =𝛥𝐹𝑖𝑆0 ·  𝑙0𝛥𝑙𝑖  Sila zatezanja (N) Broj podeoka na ekstenzometru 𝛥𝑙′ + 𝛥𝑙′′2𝑘 (mm) 𝐸𝑖  x 105 (N/mm2) Dijagram  sila-izduženje levom Δ𝑙′ desnom Δ𝑙′′ I serija ispitivanja                             Srednja vrednost     II serija ispitivanja                             Srednja vrednost     Srednja vrednost modula elastičnosti 𝐸 =2𝐸1𝐸2𝐸1 + 𝐸2=                      x 105 MPa    28  Priprema za laboratorijsku vežbu  1. Definisati puzanje. _____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 2. Da li su naponi pri kojima se odvija puzanje materijala viši ili niži od napona tečenja? _________ ________________________________________________________________________________ 3. U kom koordinatnom sistemu se crta dijagram koji se koristi za opisivanje procesa puzanja materijala? ____________________________________________________________________ 4. Navesti konstantne parametre za koje se crta jedan dijagram puzanja. ______________________ ________________________________________________________________________________ 5. U opštem slučaju, koliko stadijuma razlikujemo na dijagramu puzanja i koji su? _____________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 6. Skicirati i označiti dijagram puzanja za materijal koji ima tri stadijuma.           7. Šta je karakteristično za drugi stadijum puzanja? ______________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 8. U praksi, do kada se koriste materijali izloženi puzanju? ________________________________ ________________________________________________________________________________ 9. Kako se izračunava brzina puzanja u drugom stadijumu? ________________________________    30  Laboratorijska vežba: Puzanje  Na osnovu podataka u donjoj tabeli – relativnog procentualnog izduženja i odgovarajućeg vremena, dobijenih eksperimentalno tokom dugotrajnog izlaganja epruvete od toplotno postojanog čelika na temperaturi od 570°C i naponu od 43,7 MPa, nacrtati krivu puzanja i odrediti brzinu puzanja u drugom stadijumu.  ε (%)           τ (h)             𝑣𝑝 =−𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐2𝑎=  _____________%ℎ   32  Priprema za laboratorijsku vežbu  1. Definisati dinamička opterećenja. __________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 2. Navesti bar tri tipa kombinovanih opterećenja. ________________________________________ ________________________________________________________________________________ 3. Definisati ukupni napon koji deluje kod dinamičkih opterećenja. __________________________ ________________________________________________________________________________ 4. Da li je ukupni napon veći ili manji od napona tečenja materijala? _________________________ ________________________________________________________________________________ 5. Kako se dobija Velerova kriva i u kom koordinatnom sistemu se crta? Skicirati. ______________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________          6. Definisati trajnu dinamičku čvrstoću. _______________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 7. Definisati zamor. _______________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 8. Ucrtati zamorni lom sa jasno izraženim i označenim oblastima statičkog i dinamičkog loma.         39            Vežba br. 1      Metalografska ispitivanja Dijagram stanja Fe – Fe3C                   Datum:           _______________            Potpis asistenta:           _______________    40  Priprema za laboratorijsku vežbu  1. Nacrtati i obeležiti metastabilni dijagram stanja Fe – Fe3C. Pored dijagrama stanja skicirati krive hlađenja za legure koje sadrže _____%C i _____%C.                   2. Kako se menja kristalna rešetka železa sa porastom temperature? _________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 3. Definisati sledeće pojmove: a) Ferit (α) je __________________________________________________________________ b) Austenit (γ) je _______________________________________________________________ c) Cementit (Fe3C) je ___________________________________________________________ d) Perlit je ____________________________________________________________________ e) Ledeburit je _________________________________________________________________ 4. Napisati sledeće reakcije: a) eutektička reakcija: ___________________________________________________________ b) eutektoidna reakcija: __________________________________________________________ 5. Čelici su ______________________________________________________________________ 6. Gvožđa su ____________________________________________________________________   42  Laboratorijska vežba: Metalografska ispitivanja i dijagram stanja Fe – Fe3C  1. Koristeći metastabilni dijagram stanja Fe – Fe3C nacrtati krive hlađenja za leguru sa: a) _____ %C; b) _____ %C.              2. Izračunati procentualni udeo faza u legurama sa: a) _____ %C, na T = _____ °C;   b) _____ %C, na T = _____ °C        3. Skicirati sledeće mikrostrukture:  ______________              _____________             _____________               _____________           58  Laboratorijska vežba: Ispitivanje prokaljivosti čelika  Džomini epruveta od čelika, sa sadržajem ugljenika od _____ %C, zagrevana u peći do _____ min, do temperature _____ °C, a zatim čeono hlađena. Naspramne strane epruvete su izbrušene, nakon čega je izmerena tvrdoća metodom Rokvel C. Dobijene vrednosti tvrdoće date su u sledećoj tabeli: Rastojanje od čela, d (mm)           HRC            Na osnovu podataka iz gornje tabele i priloženog dijagrama na sl. 4.1, nacrtati krivu prokaljivosti  (sl. 4.2); odrediti rastojanje od čela epruvete i napisati odgovarajući indeks prokaljivosti, ako je: a) postignuta tvrdoća polumartenzitne strukture, b) postignuta tvrdoća sa sadržajem martenzita od _____ %.  Slika 4.1. Promena tvrdoće čelika u zavisnosti od %C pri različitim sadržajima martenzita           Slika 4.2. Kriva prokaljivosti čelika a) d = __________     b) d = __________ indeks prokaljivosti _______________  indeks prokaljivosti _______________   64  3. Zavarivanje je _________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 4. Zavareni spoj (ZS) je ____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________  Na sl.6.1 upisati nazive osnovnih elemenata ZS:   Slika 6.1. Sučeoni zavareni spoj 5. Metal šava (MŠ) nastaje _________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 6. Šta je ZUT? Napisati pun naziv i definiciju. __________________________________________ ________________________________________________________________________________ 7. Lice šava je ___________________________________________________________________ a naličje šava je ________________________________________________________________ 8. Nadvišenje je __________________________________________________________________ 9. Uvar je _______________________________________________________________________ 10. Skicirati sledeće ZS u zavisnosti od njihovog međusobnog položaja. Vrsta ZS Tip ZS Skica ZS Sučeoni V  X  Ugaoni T-spoj  Preklopni  Rubni (Ivični)  Krstasti  Naležući  Prirubni     67  Laboratorijska vežba: Odabrani postupci zavarivanja  1. E postupak a) Napisati pun naziv i standardnu oznaku postupka: ______________________________________ ________________________________________________________________________________ b) Skicirati šemu E postupka zavarivanja.           c) Popuniti tabelu podacima sa lab.vežbe: DM* (vrsta obloge i prečnik) Vrsta struje i polaritet Jačina struje (A) Materijal             * DM – dodatni materijal;   d) Po čemu se razlikuju navedene vrste DM? ____________________________________________ ________________________________________________________________________________                   CIP – Каталогизација у публикацији Народна библиотека Србије, Београд  620.1:621(075.8)(076.1) 621.791(075.8)(076.1)     MAŠINSKI materijali 1 ; i Mašinski materijali 2 : praktikum za laboratorijske vežbe / Radica Prokić Cvertković ... [et al.]. - 2. izd. - Beograd: Univerzitet, Mašinski fakultet, 2021 (Beograd : Planeta print). – 75 str. : ilustr. ; 30 cm  Tiraž 1.300.   ISBN 978-86-6060-078-5  1. Прокић-Цветковић, Радица, 1965- [аутор]  а) Машински материјали -- Испитивање – Вежбе б) Заваривање -- Вежбе  COBISS.SR-ID 42000393   

Mašinski materijali 1 i Mašinski materijali 2 - Priručnik za laboratorijske vežbe

machinery

http://machinery.mas.bg.ac.rs/bitstream/id/15599/bitstream_15599.pdf

Mašinski materijali 1 i Mašinski materijali 2 - Priručnik za laboratorijske vežbe

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Machinery - Repository of the Faculty of Mechanical Engineering, University of Belgrade

machinery