Script: /index.php?ID=530
Query: INSERT INTO counter_05 VALUES(0,'2077075','2017-08-18','23.20.103.97','htv1ulmtv6liht3ps47ir2dfq5')
Error number: 1062
Error description: Duplicate entry '943181' for key 'PRIMARY'
Skúška rázom v ohybe (vrubovej húževnatosti)
HomePrint version English version

Skúška rázom v ohybe (vrubovej húževnatosti)


Skúškou sa zisťuje odolnosť materiálu, predovšetkým ocelí proti krehkému porušeniu pri dynamickom, rázovom zaťažení. Krehké porušenie je nestabilné oddelenie častíc materiálu, vznik lomovej plochy pri nomimálnom napätí nižšom, ako je medza sklzu materiálu, zistená statickou skúškou v ťahu. Vzniká náhle a šíri sa vysokou rýchlosťou. Lomová plocha je málo členitá, je kolmá na najväčšie normálové ťahové napätie. Pred porušením a v priebehu porušenia nedochádza k väčšej plastickej deformácií - hovoríme o minimálnej makroplastickej deformácií, o bezdeformačnom porušení. Spotrebovaná energia na porušenie vzorky je minimálna.

Princíp skúšky rázom v ohybe

Skúška rázom v ohybe podľa STN EN 10045-1 sa vykonáva na kyvadlovom kladive, ktoré sa nazýva aj Charpyho kladivo.

Razom 1
 
Umiestnenie vzorky medzi podperami a schéma kyvadlového kladiva

Postup pri realizovaní skúšky:

  1. Vzorka, ktorá má v strede vrub je symetricky sa umiestni medzi podpery.
  2. Kladivo so silou tiaže FG, vyzdvihnuté do výšky H má svoju polohovú, potenciálnu energiu: Wp1 = FGH [J].
  3. Po prerazení skúšobnej vzorky vystúpi do výšky h s potenciálnou energiou:
    Wp2 = FGh [J]
  4. Po odbrzdení kladiva, v dolnej úvrati, v mieste stretu so vzorkou má pohybovú, kinetickú energiu:Razom 2[J], kde v je rýchlosť pohybujúceho sa kladiva: Razom 3 [m.s-1] .
    (Kyvadlové kladivo je skonštruované tak, aby nárazová rýchlosť mala hodnotu v = 4,5 ÷ 7 m.s-1.)
  5. Práca potrebná na zlomenie skúšobnej tyče, nárazová práca KU, resp. KV podľa tvaru vrubu na skúšobnej tyči, je určená rozdielom potenciálnych energií: KU , KV = Wp1 – Wp2 [J]
    KU , KV = FG(H – h) [J]

    Tejto energii spotrebovanej na prerazenie vzorky je priamo úmerný uhol α. Súčasťou Charpyho, kyvadlového kladiva je mechanický uhlomer, ktorý umožňuje po zlomení vzorky odčítať veľkosť nárazovej práce v Jouloch.

Príklady označenie výsledných hodnôt skúšok rázom v ohybe:
KV = 125 J - na prerazenie skúšobnej tyče s vrubom V sa spotrebovala energia 125 J.
KU = 135 J - na prerazenie skúšobnej tyče s vrubom U sa spotrebovala energia 135 J.

Razom 4
 
Základný tvar a výrobné rozmery normalizovaných vzoriek na skúšku rázom v ohybe
a) vzorka s vrubom tvaru U, b) vzorka s vrubom tvaru V

Stanovenie vrubovej húževnatosti

V staršej odbornej literatúre je definovaná vrubová húževnatosť ako podiel energie KV alebo KU spotrebovanej na prelomenie tyče a plochy priečneho prierezu S0 pod vrubom pred skúškou. Vrubová húževnatosť sa označuje:

1. pre vrub tvaru U, Vrubova 1 [J.cm-2 ]
2. pre vrub tvaru V, Vrubova 2 [J.cm-2 ]

Vrubová húževnatosť sa prakticky využíva ako kritérium odolnosti proti štiepnemu, krehkému lomu v podobe prechodovej, tranzitívnej krivky. Znižovaním skúšobnej teploty v určitom teplotnom intervale pozorujeme náhly pokles vrubovej húževnatosti. Tento teplotný interval nazývame prechodová, tranzitívna oblasť. Interval vymedzuje teploty, medzi ktorými sa mení charakter lomu z tvárneho, húževnatého na štiepny, krehký.

Vrubova 3
 
Prechodová krivka s teplotným intervalom T2T1 ,ktorý vymedzuje tranzitívnu oblasť charakterizovanú prechodovou teplotou TP:
1. tyč porušená štiepnym, krehkým lomom
2. tyč porušená na okrajoch lomovej plochy tvárnym, v strede štiepnym lomom
3. tyč porušená tvárnym, húževnatým lomom


Autorka: Iždinská Z., Strojnícka fakulta STU, Katedra materiálov a technológií