PUBLIKACJE

i;

:

ł

i.**.

Ш

(t {

ł,vł *    ■

вьф-л> . Ш

1

■s. / f.

Mechanicznej Stacji Doświadczalnej Politechniki Lwowskiej

Rok 1936 — Część I.

49. Inż. T. Włodek:

BADANIA NAD DOBOREM KSZTAŁTU MAŁEJ PRÓBKI NA UDARNOŚĆ.

LWÓW • 1936

Biblioteka Politechniki Krakowskiej

100000253901

PUBLIKACJE

Mechanicznej Stacji Doświadczalnej Politechniki Lwowskiej

Rok 1936 — Część I.

POD REDAKCJĄ

Inż. Tadeusza Włodka

49.

Inż. T. Włodek:

BADANIA NAD DOBOREM KSZTAŁTU MAŁEJ PRÓBKI NA UDARNOŚĆ.

LWÓW • 1936

-*:v

■о

•-Л

r.i

) I

^n•

■п

. ".

•7

;!

An ;C

— fessir п©я

_ ли^лгия 00е i

3H Ь о Дгг Ца с аJ.-ЭЬ. : T „śO J

: .s ■;■!:;o-;Vv .T ,ini :i ■ а. ' г 1л;гхал м зяогои а \и а ■ \0л :

.4; -4 и И ЯÂG U A3

.V /    ....

'Afee. Mr.-

Inż. TADEUSZ WŁODEK

Mechaniczna Stacja Doświadczalna P. L.

Badania nad doborem kształtu małych próbek

na udarność ¹>²>³).

Do najczęściej stosowanych i znanych obecnie normalnych próbek na udarność możnaby zaliczyć m. i. następujące próbki: Mesnager, niemiecka normalna wg. D. V. M. i Izoda. Zestawienie wymiarów tych próbek podaje Tabl. 2, rye. 1 i ryc. 2. W Polsce najszersze zastosowanie znalazły próbki typu Mesnager i Izoda.

Jakkolwiek powyższe próbki posiadają stosunkowo małe wymiary w porównaniu z próbkami dawniej stosowanymi, jak naprzykład duża próbka Gharpy o wym. 30X30X160 mm, nie mogą być jednak wykonane z całego szeregu małych elementów konstrukcyjnych, dla których ze względu na rodzaj pracy badanie próbek na udarność byłoby wskazane. Przy badaniach niektórych elementów mamy możność pobrania normalnej próbki w jednym kierunku, natomiast nie istnieje możność pobrania próbki w kierunku poprzecznym, ze względu na niedostateczne wymiary tegoż elementu.

Zastosowanie małej próbki na udarność dla celów praktycznych jest duże i bardzo różnorodne. W pierwszym rzędzie, jak już poprzednio wspomniano, małe próbki na udarność mogą służyć do badania elementów, dla których dotychczas ze względu na niedostateczne wymiary nie można było stosować tej próby. Obecnie z konieczności musimy ograniczyć się do badania rygli, z których powyższe elementy będą wykonywane. Badając rygle przed wykonaniem z nich małych części kutych możemy uzyskać wyniki lepsze lub gorsze w porównaniu z wynikami uzyskanymi z gotowych części. Przekucie może wpłynąć bowiem na polepszenie lub pogorszenie ostatecznych własności mechanicznych gotowego wyrobu. Zastosowanie zaś małej próbki na udarność pozwala na bezpośrednie zbadanie materjału, co jest najwłaściwsze.

Przy badaniach wielkich elementów, gdzie normalne próbki na udarność mogą być bez trudności wykonane, zachodzi niekiedy potrzeba zastosowania małej próbki. Może to mieć miejsce przy sprawdzaniu jednorodności materjału, ponieważ ilość małych próbek np. 3X3 mm, wzór W3 będzie trzykrotnie większa od pobranych próbek normalnych typu Mesnager. Pobranie odpowiedniej ilości próbek przy tego rodzaju badaniach jest bardzo wskazane, ponieważ umożliwia oznaczenie wartości udarności dla większej ilości punktów badanego przekroju. Podobnie też przy badaniach przebiegu włókien części kutych do silników lotniczych, płatowców, lub ważniejszych części samochodowych i t. p., zachodzi również konieczność stwierdzenia własności mechanicznych materjału w kierunkach zależnych od lokalnego układu włókien. Stosowanie normalnych próbek na udarność jest w wielu wypadkach utrudnione lub wprost niemożliwe, tak ze względu na małe wymiary elementu, jak i z tych powodów, że przez pobranie próbki normalnej otrzymamy wynik udarności przeciętny dla dość znacznego przekroju tej próbki. Zastosowanie małych próbek, umożliwi stwierdzenie własności udarnościowych dla poszczególnych pasm włókien o szerokości trzech, czterech lub pięciu milimetrów, w zależności od lokalnego ich ułożenia.

Badania laboratoryjne, przeprowadzane celem stwierdzenia przyczyny uszkodzenia badanego elementu, wymagają często pobrania małych próbek udarności tuż obok miejsca złamania, uszkodzenia i t. p. Odpowiednio pobrane małe próbki na udarność mogą ułatwić niejednokrotnie stwierdzenie własności lokalnych badanego materjału w bezpośredniem sąsiedztwie miejsca uszkodzonego.

Dalsze ważne zastosowanie może znaleść mała próbka do badań udarności dla materjałów podlegających procesowi starzenia. Ma to szczególne znaczenie przy badaniach starych blach kotłowych, dla których wytrzymałość i wydłużenie próbek pobranych z pełnego przekroju blachy nie ujawniają większego spadku tych własności w miarę postępu starzenia się. Sprawdzenie jakości blachy kotła może nastąpić przez wycięcie gryzem koronowym krążków, pobranych z różnych miejsc blachy¹). Pozostałe otwory zanito-wuje się, przez co uzyskuje się możność kontroli

¹) W referacie p. t. „Badania wytrzymałości próbek o małych wymiarach dla materjału blach kotłowych“ wygłoszonym na VII. Zjeżdzie Inżynierów Mechaników w Warszawie dnia 27. V. 1933, podał Inż. M. Popiel zastosowanie małych próhek na rozciąganie o średnicy 1, 2 i 3 mm, pobranych z krążków wyciętych gryzem koronowym z różnych miejsc blachy. Małe próbki na rozciąganie pobrane z miejsc wyoblenia oraz w pobliżu otworów nitowych, pozwalają w pewnym stopniu na stwierdzenie spadku własności mechanicznych dla tych miejsc podlegających szczególnie silnie procesowi starzenia.

TABELA 1. Zestawienie gatunków stali.

Stal

Oznaczenie stali wg.

Skład chemiczny w °/o

S. A. E. ⁴

P. N. W. stl. 21 i 24

Analiza

C Mn Si

Ni

Cr Cu

Va Mo

1015

0016

Wytopu Got. fabr.

CD 05

т—I тН

o'o'

1035

0035

3140

12-1-40

N3330

12-3-30

Wytopu Got. fabr.

Wytopu Got. fabr.

Wytopu Got. fabr.

CD 05 Ь- 05 тН

со со со со см со o' о⁴' о" o'" o'" o'

05 тН юю G см но ^ М СО (М см см со см см

о~ сГ о" o' o' o' о~ <э

со ь- о со coco со <м ь- i>- coco но со

o'o' о" о"' o'" о" o'о"

СО CD

тН тН

о о о" о"

05 CM CM O O

o'o⁴'

о o’⁴

h CM

as ю со со со со

rH Od rH т—1 тН rH

O O O O O O

o' o' о"о" o' о⁴'

CM CO

T—I T—1

O O

o^o"

cm t-

CM CM O O

о a

O O

'o'o

I—¹ I—¹

H-⁴

O CO cq.-'tf

T—I T—i

rti as T-H.CM.

со" со"

i—I CO СО Ю

o~ o'

t> t>-

00 CO

cTcT

b- oo

T—i тН

cT o~

СО

со со

т—I т—I

о” o'

. . пн <м I ; см см ¹ о~о~

t>- тН

о ⁴ сГсГ

*) Oznaczenie stali wg. „Society of Automotive Engineers“.

TABELA 2. Zestawienie wymiarów próbek na udarność.

Oznaczenie

próbki

Wymiary przekroju poprzecznego próbki

Długość

próbki

Głębokość

karbu

Promień zaokrąglenia karbu

Pole przekroju złamania

Odległość podpór wzgl. wysokość uderzenia ⁴)

mm

mm

mm

mm

mm

mm

Próbki o przekroju kwadratowym

Mesnager

W3

хххххххх

о о

ююоооооо

lOlOCOCOCOCOCOCO

CO^CO^CC^CD^

CM CO i-i т—i о о о о

ю ю ю по. <м^ ю. см_ ю. cą

г—ii—lOOOOOO

г—i т—(

СМ СМ

со ссГсм"см ХХХХХХХХ

ЭОЮЮ^гНСОСО

40

40

20

20

20

20

20

20

Próbki o przekroju kołowym

о-

•ООЮЮ^ЮЮ^^МСО i-i i-ч i-i т-t i-з О О О О О О

О О О О t—i

со

76

60

60

60

60

40

40

40

40

40

40

40

ООООООн-“-!—^I—¹

'сл'сл

со

lO lO Ю lO Ю Ю Ю CM CM (M^(M lO^CM ю^о^ю^см^

о'но'н cT o' o' сГ о⁴' o' сГ o'

22

21

21

21

21

i-

10

10

10

10

10

10

10

materiału kotła bez dłuższego wyłączenia go z ruchu. Możliwość pobrania małych próbek na udar-ność z powyższych krążków, pozwala na stwierdzenie postępu starzenia się materiału bez uszkodzenia kotła. Małe próbki na udarność mogą być pobrane z miejsc, które podczas wyrobu podlegały zgniotowi analogicznie, jak małe próbki na rozciąganie. Próba udarności stanowi zaś najbardziej właściwy sprawdzian postępu starzenia. Analogicznie też mała próbka może być pomocną przy kontroli aparatów chemicznych, pracujących przy wysokich ciśnieniach i temperaturach w ośrodkach powodujących z biegiem czasu kruchość materjału.

Jakkolwiek powyżej podane przykłady zastosowania małej próbki na udarność nie mogą ująć wszystkich możliwości w tym kierunku, jednak w dostatecznej już mierze świadczą o konieczr-ności wprowadzenia tej próby. W dotychczasowych badaniach nad doborem kształtu próbki, wg. znanej nam literatury, najmniejsza zastosowana próbka na udarność była typu Fremont o wymia-

ЛпоМ/ kwadratowe na udarność

VL

Próbka Mesnager

55

ST

<\

IP

I шшщ

[VLr\-Vi

:2i— ł

40

ршш

V/

Próbka niemiecka wg D./.M

*0—: 55

Ш///Щ

22

rfS

-! -/ '

-Tl / I

r»Q25yr^

г=1 П ^

'2-*T

ЩМШ

k-2—:

40

\J

55

„i

r=0,5o-)

40

Próbka niemiecka dodatkowa wg D.VM

-10~T

гэ'0.5/

ięw/rn

Próbka Izoda

V/.

O'

45°

25

28

46

45°--^

130

mmm

____\yr-Q25

Badania własne

Małe próbki kwadraiowe na udarność.

f 5-—>

-W

14^5

У////У/У///.

ш/ут

n -ił

W//M

Htfl/

тш.

-t?

45^ri

20

-20-

'f

У///Л

Ш lAf

p45«A

o tas

irr

и*

лг : Ir

tas

20

*1 4>-f j

llT-S/pf

¹    ^45*А

\30£

___Lft6

-zftrf—

ШГ    t

W3v^èm%

Ю.6

fTl

o::“

43-T

>d®r

es

Ü

7??/с. У.

Zestawienie wymiarów próbek na udarność o przekroju kwadratowym.

30

W10x3

30

W10

30

W15x3

30

W15

30

W10vx3

30

W10v

30

W15vx3

30

W15v -

W05-—

K* 11 A3 A

Próbki okrągte na udarność

Próbki Izoda

22—

-K-

CD

23

28

77/.

"Г

12,5

⁴ą

OD

22

28-

-I----p- -

^    I °o

i—12,5—1

45°

■e.

(*)

76

fl

4-^ri-r

ГГ'

.4 .--Jr i

ii

r=0,25\-\ 1

Badania własne. Próbki okrągłe Ф 10 mm.

30 —

30

t-

30 —

Ф10--

\)

CD

kr>

\it

30

Ф10—

иН

-W

"O

CD,

21

r=0,25t-}1

-| 60

Т5оЩГ~Т5

-30

H0~

mm

f-1~\

y 45V'

r-0.25

120

30

30

_____s

•e.

i-

- 65

WJ5—

/>}— 70^

fl5--

25

»O

30 —

iP

y- 45V'

:____§

r-1,5-

r=0,25

Badania własne. Małe próbki okrągłe.

V\/

• i----

|pr

‘T

P\

TV

0,5    r=Q,5

15

10

25

*Г

W05v----^Vm--

f#^40

îf^40

W04]- —r-°p^pöÄZ

Ьи ......

25

______>♦*

«?—<

-f- /5-.....» i_

_ _ >0,25ELTQ4____

25

Ф 4рГ" I4Wh

И4Т?1/ -f~ — «»r-*aï----

I I    L    ЩМ-40_-

ЩШ

25

-25

© ff ^

If *

____NT

Луо. 2. — Zestawienie wymiarów próbek na udam ość o przekroju kołowym.

A — stal węglowa miękka, normalizowana w temperaturze 880" G;

В — stal węglowa średnio twarda, normalizowana w temperaturze 800" G;

G — stal chromoniklowa niskostopowa, ulepszona termicznie do wytrzymałości 80 — 85 kg! mm⁵ ;

W. Kuntze:

rach 8X10X30, z karbem kwadratowym o głębokości 1 mm⁵). Próbka ta nie znalazła większego zastosowania, ponadto nie rozwiązuje ona możliwości przeprowadzenia badań elementów o małych wymiarach.

Celem niniejszej pracy było przeprowadzenie badań różnych typów małych próbek i porównanie tych wyników z próbkami normalnymi ty-puMesnager, niemiecką normalną wg. D. V. M. i próbką Izoda, dla ustalenia najkorzystniejszego kształtu małej próbki na udarność, przy możliwie najmniejszych jej wymiarach. Badania te objęły zarówno próbki o przekroju kwadratowym jak i próbki o przekroju kołowym. Zestawienie wymiarów powyższych próbek podaje Tabl. 1, rye. 1 oraz ryc. 2.

W niniejszej pracy przeprowadzono badania porównawcze dla próbek o przekroju kwadratowym, oznaczonych przez: W5, W4, W3, W3v oraz dla próbek o przekroju kołowym, oznaczonych: WIO, W15, W10v i W15v. Dalsze badania porównawcze nad pozostałemi próbkami po-danemi na ryc. 1 i 2 będą przedmiotem następnej publikacji.

Próbki okrągłe z karbem naciętym na całym obwodzie, (t. zw. karb obwodowy) zostały wprowadzone do badań porównawczych, celem stwierdzenia czy istnieją możliwości zastosowania tej próbki, o wymiarach Ф 3, 4 i 5 mm, oraz Ф10 mm, Ze względu na uproszczony sposób wykonania próbki okrągłej z karbem obwodowym, należy spodziewać się korzyści z jej zastosowania⁶).

Badania porównawcze przeprowadzono na czterech gatunkach stali wyszczególnionych poniżej :

stal chromoniklowa średniostopowa, ulepszona termicznie do wytrzymałości 90—95 kg! mm⁵.

Zestawienie tych stali wraz z analizami chemicznymi podaje Tabl. 1. Badania porównawcze dla podanych w Tabl. 2 i ryc. 1 i 2 próbek na udarność, wykonanych z innych metali poza żelazem, zostaną opublikowane osobno.

Stale A, Bi C zostały wykonane w zasadowych piecach elektrycznych. Stal Ü została wykonana w kwaśnym piecu elektrycznym. Materjał wyjściowy dla stali A stanowiły wlewki o wymiarach 250 к w X 1 100 mm, zaś dla stali B, G i В wlewki o wymiarach Ф 290/ Ф 320 mm X X 1000 mm. Wlewki te zostały prze walcowane na rygle o przekroju kwadratowym 90X90 mm, Bygle po obcięciu od strony głowy i stopy wlewków poddano badaniu kontrolnemu, które polegało na przeprowadzeniu badania tarcz pobranych od strony głowy i stopy wlewka. Przy tarczach pobranych z rygli ze stali węglowej A i В przeprowadzono badania metalograficzne, z rygli pobranych ze stali C i I) przeprowadzono badania metalograficzne oraz badania złomów technologicznych.

Sprawdzone w ten sposób rygle zostały prze-walcowane na pręty kwadratowe o wymiarach 12X12 mm. Pręty te poddano następującym obróbkom termicznym:

Stal A, ogrzewano do ok. 880" G przez lh 30', normalizowano w temperaturze do ok. 880" C na wolnem powietrzu.

Stal B, ogrzewano do ok. 800° G przez lu 30', normalizowano w temperaturze ok. 800" G na wolnem powietrzu.

Stal C, ogrzewano do ok. 850" G przez lh 30', hartowano w oleju o temperaturze ok. 20" G, odpuszczano do temp. ok. 650" przez 3 chłodzono w wodzie o temperaturze około 20".

Stal D, ogrzano do temperatury ok. 820" G przez 2 , hartowano w oleju o temperaturze ok. 20° G, odpuszczano do temperatury ok. 650" przez 3h, chłodzono na wolnem powietrzu.

Po przeprowadzeniu obróbki termicznej prętów, zbadano twardość Brinella w kilku miejscach każdego pręta. Do badań porównawczych przeznaczono tylko te pręty, które wykazały minimalne odchyłki twardości na obu końcach i w środku pręta. Dla przygotowanych w ten sposób prętów przeprowadzono badanie własności mechanicznych t. j. próbę rozciągania i próbę udarności. Schemat tego badania podaje ryc.

3-ia, Do badań tych przeznaczono z każdego gatunku stali A, B, C i В po 6 odcinków prętów, które oznaczono od Iii do R(i. Z każdego odcinka pręta pobrano próbkę na rozciąganie oraz próbkę na udarność Mesnager. Zestawienie wyników tych badań podaje Tabl. 3.

Praktycznie biorąc, użyte do badań porównawczych pręty wykazały wystarczającą jednorodność wzdłuż długości poszczególnych prętów. Przeciętne własności mechaniczne prętów przeznaczonych do badań porównawczych, charakteryzują uzyskane średnie z sześciu odcinków próbnych, pobranych z dwóch prętów każdego gatunku stali (patrz ryc. 3); średnie te podaje Tabl. 3.

Wymiary i sposób pobrania prób do badań mechanicznych prętów podaje ryc. 3. Oprócz badania własności mechanicznych prętów wykonano kontrolne analizy chemiczne z wiórek pobranych z miejsc podanych na ryc. 3. Wyniki tych analiz podaje Tabl. 1. Wyniki badań metalograficznych prętów podają ryc. 4 do 19.

Powyżej opisane badania wstępne prętów a to: badania wytrzymałościowe, na udarność, metalograficzne i chemiczne miały za cel stwierdzenie należytej jednorodności materjału prętów, które zostały przeznaczone do badań porównawczych. Ze względu na konieczność uniknięcia wpływu ubocznych czynników, do badań porównawczych przeznaczono materjał o możliwie najwyższej jednorodności pod względem własności mechanicznych.

Z przygotowanego i skontrolowanego w powyżej opisany sposób materjału, pobrano próbki na udarność wg. schematu podanego na ryc, 3.

TABELA 3. Zestawienie wyników prób mechanicznych prętów stalowych przeznaczonych do badań porównawczych.

Oznaczenie stali

Oznaczenie grup dobadań mechanicznych

Granica płynności Qr kg/mm⁴-

Wytrzymałość na rozciąganie Rr kg/mm’¹

0,/Яг Wydłu-ХЮО żenie

Ль %

Wydłu- Przewężenie    żenie

A,, %    C •/„

Złom ⁷)

Udarność

Mesnager

Złom ⁸)

kgmjcm²

т—I CU CO тЯ iO СО

ß? cç cç cç 65 ßp

! 03 03 03 03 со аз

jf⁹. to    ¹ to

'о 'со 'go "eu "-u 'cc

Я^ Я⁹- Я^ -u-u -u-<]Go

LO C5 ⁹-U LO 05 "©

05 СО¹ t— '05 05 lO

G со" со" of со" с

СО СО СО t- СО t-

Ю O lO Ю GO CU

G со" co" os" со" т-Г

СО СО СО СО СО 'сЯ

G0__CJG0_co cą oj

оГ o" o" o" o" t-T CU co co co co co

CO^OO GO '-I CtJGO

cdG'cdGo' co cd co co co co co co

W bd > bd W W

21,27 MCg⁹) 21,77 MCg ⁹) 18,45 M|ZCg⁹) 21,98 MCg ⁹) 22,20 MCg •) 22,42 MCg ⁹)

Średnio 32,9

47,7    68,9    38,9    30,4    67,4

21,35

S3 & & к) &Ö &

тН CU СО ^ iC со

ОЗ^^^ОЗИ^ GO и и О D и

"gc"oo"go"go"cd"go

63,1

62.2

65,0

63,8

63.8

63.5

oj aj со_ uj uj тн CD 05 CQ iO lO —н СО Ю CD СО CD СО

Ю GO Ю OjO^lO^

of со⁹' of o' cf of со со eu со со со

to to to to to to я^ оз jcgjO jcj-'s-¹ 'go do Ъо "я⁹

СОООЮЮО Оз" r-Г GO⁹' GO⁹' of Т-Г lO СО Ю io CO CD

W td tc td tri Щ

9.13

10,76

10,26

10,37

10,13

10.50

ce__fc® ce co ⁰³

Średnio

40,3    63,6    63,4    31,4

23,5

60,0

10,19

05 СЯ (Я 00 Ю И

-<1 “U “U -u -u -u ЮИОЗЮОЬ-

"gc "go "go "я^ "go "go

OJ CO^ CO__ CO^ GO со" cu cu" со" cu" со" GO GO GO GO 00 GO

æRsæ

CO CD СЛ 05 —U 03

CO CO CO CO

to to to to to to

to JG3 03 03 00 03

"oo "oo "to "to "go "go

НМИИИН

05 05 05 05 05 05

"O ⁹05 Ъ-i '⁹ сл 'со "со

CU CU CD CU iO 05

00" со" со" go" G' со"

CD CO CD CD CD CD

фф О Ф Ф Ć5

pq pq pq pq pq

I—Ł I—l    I—. (—l )__L

jj5 -<j yu со Ci 'oo'to “ю'о'оз'со

to to Ю И 03 03

bfi bJD hß ьр ЫЗ b£

OOÜOÜÜ

Średnio

72,2

83,0    87,0    23,4

16,5

67,6

17,25

03 CU Я^ Ü3 tO

GO -<j go co ⁹<i -o OOjf^J-ł CU I—¹ CD

Я^ do "oo "O '⁹05 Ъз

CO CO CD CD CC CD

оз y- jo to jo to os 'oo "-u "оз

оз cm t>- ю cq^ id G' тн~ go" о" -G

00 t- 05 СО СО 05

co_    o_

cu" cd со" —Г cd' cd

t—'■ h-⁹ I—'• I—i- I—¹¹ I-⁹ СЛ 05 СП 05 СП CU

"o "G "cd dc "я^ dc

ОЗ^Ю^СО^СО^Ю^ОЗ

cdid G G' ю" cd

CD CD CD CD CO CD

AGM

BGM

BGM

BGM

BGM

AGM

18.89    MNWCg

15.90    MNWCg 16,70 MNWCg 19,64 MNWCg 20,29 MNWCg 19,26 MNWCg

Średnio

80,0    92,6    86,4    22,3

15,7

66,6

18,45

czna praca.

**

Próbki na udarność zostały wykonane z dokładnością wymiaru poprzecznego przekroju ± 0,01 mm, wymiarów długości ± 0,10 mm, głębokości nacięcia karbu ± 0,01 mm. Karby próbek kwadratowych zostały nacięte na precyzyjnej tokarce firmy Bole y zapomocą gryzą profilowego. Karby obwodowe próbek okrągłych nacięto na tokarce zapomocą noża profilowego. Karby jednostronne próbek okrągłych Izoda i WJ5 zostały nacięte w analogiczny sposób, jak karby próbek kwadratowych.

Położenie karbów próbek kwadratowych we wszystkich grupach badań porównawczych dla stali A, B, C i D (patrz ryc. 3 grupy od Ul do U6) zostało ustalone w ten sposób, że są one położone przy tej samej ścianie bocznej pręta. Analogicznie dla próbek okrągłych Izoda i WJ5 z karbem jednostronnym, położenie karbu próbek w poszczególnych grupach Ul, U2 ...U6 jest takie same jak przy próbkach kwadratowych. Próbki okrągłe o karbach naciętych na całym obwodzie t. j. o karbie obwodowym, zostały przy łamaniu w ten sposób umocowane, że strona rozciągania przy uderzeniu młota była przy tej samej płaszczyźnie bocznej pręta co karby próbek kwadratowych. Przez jednakowe ułożenie karbów wszystkich próbek istnieje większa możliwość wyeliminowania wpływu niejednorodności ma-terjału, mogącej wystąpić w przekrojach poprzecznych wzdłuż całej długości pręta.

Padanie próbek na udarność przeprowadzono na dwóch młotach 30 kgm i 7 kam

Odcinek pręta przeznaczony do badań własności mechan

Odcinek pięta przeznaczony do badań porównawczych na udarność

Schemat pobrania i oznaczenia próbek.

Odcinek pręta przeznaczony do badań porównawczych na udarność

pręta do badan mechan

^_Grupą ЦЩ    Grupą UIV_ Grupą RM 12/12

! Próbki na udarność oznaczono od 21-30 i /3. j Próbki na udarność oznaczono od 31- 40 i U I Bad wtasn mech \ Ozn pręta ! 4--580--i--580--U-250-i—150---i

Odcinek

przeznaczony

własnosd

Grupą RI

Odcinek pręta przeznaczony do badan porównawczych na udarność

_Grupą UE

Próbki na udarność oznaczono od 11-20 i h ! Bad wtasn mech

250

095

Ozn pręta ;

12/12

Odcinek przeznaczony do dalszych badan j Bad wtasnmech

Grupa RVf

-37

Odcinek przeznaczony do dalszych badań j Bad wtasn mech, i Odcinek przeznaczony do dalszych badań

7\

ęs

Szl/Ï wzgl analiza chem Szlif pobrano z grupy R Л Analizę chem pobrano z grup RI* RM

580

s----e

W45

-.....?j—

ЩНи±

-09 —

Grupa UVm

Wz

-108 rezerwa —

77

Grupa U Vt

77

Gr upa R V

77

Grupa U V!

Schemat pobrania i oznaczenia próbek do badań mechanicznych.

Próbki oznaczono: numerami odnośnej grupy ij- od 1- VI 250 —

T25

Sźrd*.

-R1\\R1

Odcinek pręta przeznaczony do badań porównawczych na udarność

_Grupą Ul_

Odcinek pręta przeznaczony do badań własności median

Grupą RI

Pręt t

j Ozn. pręta i Bad w-tasn mech \ Próbki na udarność oznaczono od1-10ili I—150    '

j Ozn pręta \ Bad, wtasn mech j Próbki na udarność oznaczono od 41-50i Is.

580

-250

GrupaUV

Grupa R!V

Przykład oznaczenia Grupa RI

____<*)

FM----

M12

Schemat pobrania i oznaczenia próbek na udarność. pobranych do badań porównawczych

-fc

мШ

------7 U

OkM

5ri4^

r-0.5^_l_Q6

r-0.5 jO.fi

:30~

_/\*Q25

Próbka Izoda

Pt

:0Г

55

Pl

Przykład oznaczenia Grupa Ul

55

ГГ

I +7

5    5|

2!Пк

Próbka niemiecka

Г’тглк i

Próbka Mesnager

[]- Ë

il Г

rfi

3    FE

% (2

Bi? fi

fCX5rt\l

r.ozt^më

tV5'[6

W3v\A

28

Of

,«0_

---$--10 W и

r-0.25\A45

N45°"'

Rye. 3.

Schematy przeprowadzenia pyrób mechanicznych oraz prób udarności.

'0Ж5----Q

WdOv

r*0.25\iP1

V45V

TABELA 4. Wyniki badań

Rodzaj próbek względnie ich oznacze-

nie

Mesnager 10x10x55 mm głębokość karbu gł—2 mm, promień karbu r= 1 mm

Niemiecka normalna w. g. D. У. M. 10x10x55 mm głębokość karbu gł=3mm, promień karbu r=1 mm

W 5

5x5x30 mm głębokość karbu gl—1 mm, promień karbu r=0,5 mm

W 4

4x4x30 mm głębokość karbu gł=0,8 mm, promień karbu r=0,5 mm

W 3

3x3x30 mm głębokość karbu gl=0,6 mm promień karbu r=0,5 mm

Oznaczenie

stali

Oznaczenie grup do badań

udarności

Nr. próbki

кдт/спг-

Złom **)

Nr. próbki

Г.

kgmlcm

Złom

Nr. próbki

kgmlcm

Złom

U1A 1 20,42') * U2A 11 18,68 A U3 A 21 18,28 U4A 31 18,45 U5A 41 18,80

M^ZCg M l ZCg Mf ZCg M i ZCg Ml ZCg

2 16,53 12 15,65 22 16,46 32 14,37 42 18,28

*Н|Н гч|сО ÎO

hß b£ b£ bJO

oooo

NNNN fc£

6 12,19 16 10.35 26 12,55 36 11,90 46 12.85

MCg*) M i ZCg MCg *) M i ZCg MCg *)

aceton СЛ СЛ СЛ СЛ Ot

'rfi.'«D''-o'ot'^a II kgm/cm²

X O ot 4^ 05 W °    ¹

Nr. próbki

Złom

Cv!- O O O СП5 j^CTQ 0T<3 05

До

гшо/шВц I 8 8 8IA 8 cc of cf cc cf

CO co co co co h 04 CO ^

Nr. próbki

Złom

✓'—'N.'--S 4^-N

bC hC ЬС ЬС hO OOOOO

я a a Sä

Średnio 18,55

16,26

11,97

10,49

8,7 6

pqpqpqmpq

t—I 05 CO itl Ю

PPPPP

Ь-Ł I—Ł

CO CO ^ 07 Ю CO rH C7) T-H Ol

аГо'о'сГ o'

T-H t—I t—I t—H *“H rH H

05 CO ■ifi

цмео rfa-'x j^icc i^'co

N CS3 ÎS3 lS N

4C- X to t-H -to to to to to

jX_CDJO_OJX> 'Vi'o'co'to'O CD I—¹ Qt to l-H

Ot|COjCJt|CC Слот СЛ|Х сл,05

NNNXJtSl

CD

CO CD CO CO ri 01 CO hJI

ОС O -4J X *<J

м'и м м Ь5!м* ьэ¹ -

N N CS3 N N

Ю Ю Ю Ю hCJCOhK

|>Ют)ММ O o_oiq_qi-со'стГ ioTcd"' icT

N tSJ N N N

co

co co co co

HOCO'ii

bJO bO b£ bC bc OOOOO N N N tsj N

|-H|^ r-J «1^"

00 05 CD CO CD XCD_J-CU 1-^ lOiOlOiOiO

Średnio 10,28

9Д8

6,88

6,06

5,67

ooooo

th 05 co Tfi Ю

PPPPP

1 16,70 11 17.39 21 17,39 31 17,39 41 15,73

ЬС bo bQ b£ b£> OOOOO

2 14,87 1? 15,00 22 14,30 32 14,52 42 14,65

&D &JD hC ЬС Ы) OOOOO

4^ CO to l-H Oj Oj Oj Oj Oj

o CD CD CD CD 'oc*x ~CD 5 O-CD -J СЛ Ot tO

bD hC bJD bC hC OOOOO

а я я я я

СЛ

Ю Ю Ю lO hCJCOtU

CD CO 00 ^ o O O 05^00 т-h

ObOiCC со'стГ

hC bß bc ЬС bf,

ooooo

co

co co co co

ю о-У- co

(>T C-Г I>- [O L-"

&JD bß bJD hC bC

ooooo

Średnio 16,92

i 14,67

9,88

9,01

7,59

ddPdd ot 4*. 03 to J-* ÜÖDCÖ

1 21,70 MNNWCg 11 21,04 MNWCg 21 17,20 MNWCg 31 19,83 MNWCg 41 20,16 MNWCg

tO ł—Ł

to to to to to

ИИИМИ

JJi JJt jf*.    <X>

Ъсоо^

CC ^ CD O

MNNWCg MN N W Cg MNNWCg MNNWCg MNNWCg

bß hC hC bßO ООООЙ

Ot* GO OT> 07) O)

tH

CO CO CD CD CD CO Ttl

УЯ

ЮЮЮЮЮ i-i OJ CO

CD^ICCjCCjO lo c H ~ćo ~CD X 4^ СЛ CD СЛ

b£ bß bc ÓJD bc

OOOOO

CO CO CO CC CO

T—( OJ CO

o Ci Ob о- ю

оо^ю^сс^

ZD'iOZD' i o' CD

&JD bc ьс ад ад OOOOO

Średnio 19,99

15,22

9,56

7,70

6,32

*) Złamane próbki nie oddzieliły się całkowicie, do oddzielenia ich została użyta b. nieznaczna praca.

) Złomy próbek na udarność oznaczono wg. tabeli podanej w skróceniu na końcu niniejszego artykułu.

TABELA 5. Wielkości rozrzutów procentowych próbek na udarność.

Oznaczenie

próbek

na

udarność

Mesnager 10 X 10 X 55 mm

Niemiecka normalno wg. D. V. M. 10 X 10 X 55 mm

5 X 5 X 30 mm

4 X 4 X 30 mm

W3

3 X 3 X 30 mm

W 3 V

3 X 3 X 30 mm

Izod

Ф 11,43 X L76mm

W 10

Ф 10 X L 60 mm

W 15

Ф 10 X L 60 mm

W 10 V

Ф 10 X L 60 mm

гиги 09 T! X 01 Ф л 91 A4

mmmm

Cl- ci- ct- rł-p Ç3 P ^

< cqoP

fcO h-¹ j-1 CO CO t>C

'O'oc'o'o

05 4Й- bO H

30,75 28,15 25,63 16,55 7,20 11,92 30,67 25,88

11,34 16,51 28,90 14,08 4,52 11,70 33,49 40,48

O O H

tAco" co" T-H

0.43

t>- Oi i—i GO lOO^COC*

co" oT oT co"

T—i OJ    *—i

32,62

16.96

2,88

10.63

Suma.... 63,06

94,25 83,001 78,35 83,77 92,35    119,05    08,61 50,S7 58,25 03,09

Średnia . . .    3,31

4,71    4,10    3,91    4,13    4,61

5,95

3,43    2,99    2,91

3,15

porównawczych prób udarności.

W 3 V

3x3x30 mm głębokość, karbu gł = 0,6 mm promień karbu r=0,25 mm

Izod Ф 11,43 X L 76 głębokość karbu gł—3,3 mm promień karbu r=0,25 mm

W10

W lb

1F10 V

W15 V

Ф 10X L 60 mm Ф 10X A 60 mm Ф 10X L 60 mm Ф 10x Ł 60 mm głębokość karbu głębokość karbu głębokość karbu głębokość karbu gł=l.b mm    gł—1 mm    gi=l,bmm

promień karbu promień karbu promień karbu r=0,25 mm    r—0,25 mm

gł—1 mm promień karbu r—1 mm

r= 1 mm

r^iuojiuß.xf U    [C

w w w w

rti -31 тз -ęi t-i 04 X -31

Nr. próbki

Złom

Nr. próbki

kgm) cm²

kgm

Złom

Nr. próbki

ziuo/mD;'/

Złom

Nr. próbki

kgmlcm²

Złom

Nr. próbki

kgmlcm'¹

Złom

Nr. próbki

kgmlcm

Złom

g £ g g s

OOOOO

Jd 0Q (Jd erq OQ

# * * * * ----------------'

h-HHHH

14,03*) 10,93 16,92*) 13,18 15,04 *) 11.72 17,05 *) 13,28 17.18*) 13,38

Ю'*-* сл(юсл teodtofcoV⁻

N N N N N OOOOO erę oę erę erę oę

7 18,79 M fZCg 17 16,15 M‘ZCg 27 15,77 M \ ZCg 37 16,61 M| ZCg 47 18,10 Mi ZCg

CO

CC CO CO 00 T—! 04 CO тЗ

10,21

12,26

10,39

10.55

15.41

erę N N N N

9 11,07 19 11,42 29 11,31 39 11,07 49 10,28

w,tc сою co ta co.to co|to

N N N N N OOOOO K. erq erq erq №

C~ C- 00 CD CO cc^iq-^'50_cq_

со*' oo*' iN i> cc

OOOOO и (M CO Ttuo

W:tc rfb.|W 4^,09 WM 05*5

7,75

16,04    12,50

17,08

10,85

11,03

8,24

-31 -31 -31 Т}1 —t 04 X -31

05 04 rH X -31

oąccwyr-^-sy

-31 Tli'юГю

»^|сО    ilCO rilco r-й СО I

НИНИН ОТ кН оэ to н⁴

sąsss.

с- С£> Г>1 со с-

ю о со о о

0.05^-З^Х^Ю^

со"' -зГ 1Q ю" IßT

СЛ М Сд.»-* ся|>-* СЛ|»-* сл|н*

[SINNEN

^НО-ЮЮС— о СО ^ Г* СО

со*'со'со оГх"

t — L— t— I - t-ГН 04 X -31

СОЮ 4^.jW|^]CO Wito wjto

со

co to ł-1 СО 00 со со

О^Г>ЮС5 -о; cD_ oy ю^г-_ ß-’ Ъ* r — L - Г-

04 CO 04 CO Ołleo 04,40

CS5 N N N N

05

4^ ОЭ tO l—i CD CD СО СО

Ю CO 04 CO CO ■^1 CO r> 04 04 юЧг'ю'ю' Ю

OiOłOHiJi

H H-зГ тз" co" ooooo

H 04 СО ^ Ю

—

+-

—

г.

й-

4-

r'

IS

it

hß' faß faß faß faß OOÜÜO

ааааа

C- 00 1—r 04 Q -^D-_cqiq^O cfT cd"¹cd" o'

^ Tfi T-l cm CO Tłi

l—(    Щ ł—)

СП ОЭ bO н^

14,38*) 11,20 14,83*) 11,55 14,63*) 11,40 14,31 *) 11,15 14,89 *) 11,60

MCg

MCg

MCg

MCg

MCg

7 14,52 17 14,16 27 14,26 37 14,20 47 14,87

bß &ß &ß bß bß OOOQQ

а я а я а

со C0 00 CO CO r-, 04 X тЗ

11,38

11,79

11,69

11,48

11/74

hß t>ß faß ею ьс OOOOO

9 11,46 19 11,70 29 11,93 39 12,17 49 11,61

i>ß bß &ß öß bß ÜÜÜÜO

t—ł OT) H CO H l> CO СО^Ю^СО^ 05 05 05 05 05

ÖO ООО

т-( 04 X -31 Ю

6,62

14,61    11,38

14,40

11,62

11,77

9,63

Ц5- CO to I—¹

Й4. йй- tf*. Й4- Й5. Jj5 Ol JP- СЛ

'Ьо'ся'со'сооо сл    co

OOOOO erę erę erę erę erę

l-H I—I t—I I—! I—!

СЛ CD tO !—¹

16,28*) 12,68 MN W Cg 7 12,13 11,68*) 9.10 MN W Cg 17 11,35 13,97*) 10^88 MN W Cg 27 11,47 12,54*) 9,77 MNWCg 37 12,07 12,87 *)|10,03 MNWCg 47 12,67

Î2j 3 !zi o o o o o erę erę cfę erę oę

O t> 04 05 04 CD_00_05^C0^10_

ooNoi cT o

T—I_T—I T—I

CO CO 00 co co

hMCO'J

ŻŻŻŻO OOOC^ 0(ę Cfę Olę Cfę

с-союю^

COJM^t-hOD^ 05 05 05 Ol 05

05 05 05 05 05 rH IM CO ^

СЛ CD to ь-> O O O O O

—4—1 —4 —1—4 'о СС СЛ СО'*-! 05 CD —4 I—!

5,51

13,47    10,49

11,94

10,26

9,48

7,60

!) Próbek na udarność Nr. 1 i Nr. 48 pobranych ze

¹

Praca niniejsza jest zapoczątkowaniem badań nad próbą udarności z inicjatywy Sekcji Metali Polskiego Związku Badania Materjałów.

²

Referat zgłoszony na X. Zjazd Inżynierów Mechaników Polskich w Warszawie na dzień 25. VIII. 1936.

³

Artykuł zamieszczony w „Czasopiśmie Technicz-nem“ zeszyt 16, 1936.

⁴

Wysokość uderzenia dla próbek okrągłych mierzona pomiędzy płaszczyzną karbu i ostrzem młota w chwili uderzenia. (Patrz rye. 1).

⁵

)    Dr. Inż. Fr. P. Fischer: „Welche kleine Kerbschlagprobe?“ St. u. E. 48 (1928). Str. 541—47.

⁶

)    W. Kuntze: „Kritische Kerbzähigkeitswerte“. Metallwirtschaft 8 (1929). Str. 992—98.

„Kerbzähigkeit und statische Kennziffern“. Archiv Eisenhüttenwesen 2 (1928/29). Str. 625—74.

⁷

) Złomy próbek na rozciąganie zostały oznaczone wg. tabeli inż. T. Włodka wydanej przez M. S. D. w r. 1982 (wyd. pierwsze) i w r. 1936 (wyd. drugie).

⁸

*) Złomy próbek na udarność oznaczono wg. tabeli podanej w skróceniu na końcu niniejszego artykułu.

⁹

Złamane próbki na udarność nie oddzieliły się całkowicie, do oddzielenia ich była użyta b. niezna

!) Próbek na udarność Nr. 1 i Nr. 48 pobranych ze stali A nie brano pod uwagę z powodu skośnego przebiegu złomu (pr. Nr. 1) względnie wybitnie występującej różnicy wyglądu złomu w porównaniu z próbkami sąsiednimi (pr. Nr. 48).

firmy Amsler - Schaffhausen. Młot 30 kgm w normalnym wykonaniu firmy Amsler, typ 30PH130 został użyty do badania próbek Mesna-ger, niemieckich normalnych, wg Ю. V. M. Izoda i próbek okrągłych 10 mm, podanych na ryc. 1 i ryc. 2. Wszystkie próbki łamano pod tym młotem ze stałą szybkością końcową w chwali uderzenia, która wynosiła ok. 4,4 misek.

Do badań małych próbek na udarność użyto młota Amslera do 4 i 7 kgm, ze stałą szybkością uderzenia ok. 4,2 misek. (Ryc. 26). Mały młot na udarność przystosowano do łamania próbek, przez zmniejszenie grubości przekroju właściwego młota z 12 mm na 8 mm. To zmniejszenie przekroju młota w miejscu uderzenia umożliwiło też zmniejszenie odległości podpór łamanych próbek.

Badania próbek na udarność podanych w Tabl. 3 i 4 zostały przeprowadzone w temperaturze, która wahała się od 21 do 23" G.

W Tabl. 4 podano wyniki badań porównawczych próbek na udarność dla stali A, B. C i B, przyczem dla każdego typu próbki wykonano po 5 próbek. Razem zatem wykonano próbek: cztery gatunki stali, razy jedenaście typów próbek, razy pięć próbek z każdego typu, t. j. razem 220 próbek.

Na wykresach ryc. 20 i ryc. 21 podano średnie wartości wyników badania podanych w Tabl.

4-tej. Średnie te obliczono z osobna dla każdego z 11 typów próbek z uzyskanych pięciu wyników' udarności, dla każdego gatunku stali zosobna. Oprócz średnich wartości udarności wykresy na ryc. 20 i 21 podają nam wartości minimalne i maksymalne udarności w kgmlcm². Różnice tych wartości przedstawiają nam t. zw. bezwzględny rozrzut wyników próbek na udarność.

Ryc. 22 podaje wykreślnie t. zw. procentowy rozrzut maksymalny, obliczony na podstawie wartości największej i najmniejszej w odniesieniu do średniej z pięciu wyników. Wykres ten charakteryzuje nam w sposób bardzo przejrzysty rozrzut procentowy dla poszczególnych typów próbek przy gatunkach stali A, B, C i i).

[Ml - średnia udarność w kgm/cm³

TÎÏÏ1 - średnia udarność w kgm/cnf

Udarność w kgm/cm²

С-Г1    ĆŚ_Ö]_^5

■I

В - rozrzut bezwzględny, różnica

maksymalnej i minimalnej udarności

Stal A

Udarność w kgm/cm²

В - rozrzut bezwzględny, różnica

maksymalnej i minimalnej udarności

ÖI

Stal C

Nazwa i oznaczenie próbek

Mesnager

Niemiecka

SM

W4

£M

W3v

Izod

W10

W15

W10v

W15v

Nazwa i oznaczenie próbek

Mesnager

Niemiecka

£M

W3v

Izod

om

W15

W10v

W15v

Cj

Stal В

;Cj

10

mm

Udarność w kgm/cm²

Со

£Ъ

jt

Typy próbek

d=L

FrV

_£PtL

irr

i Ol --0.5

ъп.а5

Ki,. I Si

.Si

Typy próbek

■p⁻

3E3

:)EEZ3

0.6 0.6

-3.3“

im

/г\г=0.5

<^r=0,5

-■пГ-Ю.25

.^.45°

RT“ ЕЕ

1.. X/r*0.25 l¹-

3

_j oSy t

~] :

_ oSk *

Ryc. 20.

Zestawienie średnich wyników udarności oraz bezwzględnych rozrzutów udarności dla badanych typów próbek siali A i B.

Ryc. 21.

Zestawienie średnich wyników udarności oraz bezwzględnych rozrzutów udarności dla badanych typów próbek stali C i I).

W Tabl. 5 zestawiono sumy procentowych bezwzględnych rozrzutów prób, podanych w Tabl.

4- tej. Sumy te zostały obliczone w ten sposób, że dla każdych pięciu wyników udarności wyznaczono ich średnią, od której obliczono procentowi1 odchyłki bezwzględne dla każdego wyniku z o-sobna. Sumy tych pięciu odchyłek podano w Tabl.

5- tej, osobno dla każdego gatunku stali i typu próbki. Średnia całkowita dla każdego typu próbki otrzymana ze sumowania rozrzutów poszczególnych stali charakteryzuje nam dany typ próbki.

Od normalnej próbki na udarność powinniśmy wymagać między innemi małej rozbieżności wyników, uzyskanych przy próbkach jednego typu, pobranych z tego samego gatunku stali.

Podany w Tabl. 5 procentowy rozrzut bezwzględny próbek użytych do badań porównawczych ustala kolejność tych próbek wg. wzrastającego rozrzutu :

1)    próbka WlOv

2)    próbka W15

c- ©    ©    © ' с c c ©    ©    ©    ©

hQiOhcOhOCOhhiP 05 05 CO 05^ of G\f co" co" co" co" -P    ю

'o

CO l> C5

DVM

CC

TABELA 6. Zestawienie spółczyuników przeliczenia prób ndarności.

Nazwa próbki

Oznaczenie stali

Mesnager

Mesnager

10X10X55 mm

Niemiecka normalna wg. D. Y. M. 10x10x55 mm

Wb

5 X 5 X 30 mm

4x4x30 mm

3 X 3 X 30 mm

W 3 V

3 X 3 X 30 mm

IzodŁ)

0U,43XL76mw

W 10

Ф 10xL 60 mm

W 15

Ф 10xL 60 mm

TF10 v

Ф 10xL 60 mm

W 15 V

Ф 10xL60mm

UotöP> ;:UQWh> UoW!> |öQbdP> b Q to > bobtt> tQS> UQtdf> | b Q W t> | ÜQWÎ> i;UqW1>

r—i rH тН rH

05 Ю 1—i

i—) О r—i со

1-Г i-Г r-Г Т-Г

ЬОиии 'о'-а'й^'сп cd ь— cd en

tOPHM

lj * "co '—a —a cd oo О ^a

r—l tH со CO г—I G0 04 r—i

04 T-Г of C0

05 00 CD СО cqpp^co

cd' ca”' cd' cd

I—* h-* I—*J-*

'cDrf^'oo'en O CD CD H*

G0 t- 00 O i-H r—i CD1 r—I r—I т-l r—I

O t>* CD Ю LOC0p.05

т—й r—i »—H

to i—¹ >—* I—1 nVtOffl h-* й^ 00

lO O CD C0 cap t> ф ca' cd T-Г cd⁻

popp Niemiecka nor-3o malna D. Y. M.

ca b- cd

05 00 b-

Nazwa i oznaczenie próbek

Mesnager

Niemiecka

W4

г/и

Izod

W10

W15

W10v

W15v

Izod x)

20

*%

10

średnia

CD CO t~ СО CD Ю CD lO

cf o' o' о"

10

20

iTTl

I—* I—‘ H- I-*

CD 00 00 05 copqpp

т—i т—i г—I t—1

lO t— CO 00 upupcpp

rH тН tH r—i

<X) t> CO H G0/pO5p r—i r—i i-и ca

OWHCD t—h 05 ca b-

of т-T cd cd

O ^ 05 Ю cqt-capj

t—I г—I r—i r—i

ииь*0

'to'o'o'cD to oo en

05 CD CD

rj^ca cq

t—i тН тН г—I

1>®ЮО

чНрсар

T—i T—I 1—1 1—I

t>0(M Ow CO lO

i—i са гн cd

t- b- 00 05 t- iO t- CD

сГ сГ сГ сГ

h-*j-* Oj-*

hWi о

О СП CD

05 О CD CD тн^срорсо

i-i о тН т—1

b-¹* HpJ-¹

05'ćn'ćo'i^

05 O OS 03

т-i O Ca O cD^r-^t-p

rH тН tH rH

r—I T—I r—l t—I

CO CM 05 L— CO b-

o' сГ o*' o'

i—* О О ь-*

"cYcdYiP tO GO tO СЯ

СО СО N H тН О 05 т-¹

т—I т—I О т⁻1

Ca Ca 00 00 co ^co

-—I r—I T—I T—I

J) Podane w tych rubrykach spółczynniki przeliczenia dotyczą wartości otrzymanych w kgm na próbkę.

20

+%

10

średnia

a.i

i*

Stal A

"fps

13.4

78_

TY

ET

o, fo Cb -Л

ni i

Stal В

ii

8.4

§Ł

10

-%

20

20

+%

10

średnia

Na

Stal C

1.9

MM

MW

10

-%

20

20

*%

10

10

-%

Typy próbek

127

107

Stal D

rrrfl

9.6' m

“I rk ri

,r-Q5

t....

I r^r.0.5

§-

......

10.9

fei

Ж!

Mi

E^E

I—- F--1

tVF⁷

J-SŹ1

Ш^25

Ryc. 22.

Zestawienie maksymalnych rozrzutów procentowych wyników prób udarności.

Przy badaniach metalograficznych stal D wykazała wybitnie kontrastową strukturę pierwotną, ryc. 11. Potwierdziły to próbki na udarność, których złomy wykazały nieregularność powierzchni oraz wybitną włóknistość materjału. Ryc. 29 i 30.

Sprawa ta wymaga jednak wyjaśnienia przez dodatkowe badanie.

Ryc. 23 przedstawia okazy złamanych próbek na udarność typu Mesnager, W5, W4 i W3.

Ryc. 24 przedstawia okazy złamanych próbek na udarność typu WIO, W15, W10v, W15v i próbki Izoda.

Ryc. 25 przedstawia okazy złomów małych próbek na udarność o wymiarach 5X5 mm typ. W5. Złomy oznaczone przez а, Ь, c i d przedstawiają kolejno, zaczynając od góry: tychczas stosowanych próbek normalnych. Badania porównawcze nad różnymi typami małych próbek zaprojektowanych przez autora zestawionych na ryc. 1 i 2 wskazują, że rozrzut wartości dla tych próbek może być utrzymany w tych granicach (Tabl. 5), jak dla próbek normalnych typu Mesnager, Izoda lub niemieckiej typu DYM. Zależy to od staranności wykonania próbek, jak w powyższem badaniu oraz doboru młota udarowego.

Przy projektowanych małych próbkach na udarność wzięto pod uwagę możność przeprowadzenia badań również nad małemi próbkami

mmmmi

S3

kP'/'

/1

Ryc. 24.

Okazy złamanych, okrągłych próbek na udarność „au próbka WIO, „b“ próbka W15, ,,c ‘ próbka WlOv, „d“ próbka W15v, „e“ próbka Izoda.

próbka stali A Nr. 16 złom MVsZCg; próbka stali A Nr. 6 złom MCg;

„5“ próbka stali В Nr. 26 złom MV₂Z;

próbka stali В Nr. 16 złom MX/₂Z; „c“ próbka stali C Nr. 16 złom MCg;

próbka stali C Nr. 36 złom MCg;

„d“ ])róbka stali D Nr. 16 złom MCg; ])róbka stali I) Nr. 6 złom MCg.

WNIOSKI.

Autor wykazuje, że w badaniach wielu mater jałów i elementów konstrukcyjnych istnieje poważna luka spowodu niemożności zastosowania próby udarności ze względu na wymiary do-

Ryc. 26.

Mały młot f. Amsler 4 i 7 kgm, do badan udurności.

okrągłemi o różnych wymiarach i kształcie ryc. 2. Przed zaczęciem tych badań wykonano wstępne próby porównawcze nad próbkami okrągłemi o podanym kształcie: WIO, YV15, W10v i W15v. Wyniki tych badań wskazują, że rozrzut wartości udarności jest tego samego rzędu jak dla próbki typu Mesnager, zaś mniejszy od rozrzutu jaki wykazały próbki niemiecka i Izoda. Wskazuje to, że próbki okrągłe z karbem obwodowym mogą mieć równe możliwości stosowania, jak próbki kwadratowe. Za stosowaniem tych próbek przemawia również prostota ich wykonania w porównaniu z próbkami kwadratowemi. Na szczególne wyróżnienie zasługuje próbka W10v, która będzie przedmiotem dalszych badań na równi z małemi próbkami okrągłemi.

Ryc. 4 *).

nietr.

Zanieczyszczenia niemetaliczne IIDU + INF. b. nieliczne, b. drobne + b. nieliczne, normalne, podłużne. Stal A.

pow. = 50

nietr.

Zanieczyszczenia niemetaliczne VDD + ID b. liczne, b. drobne + b. nieliczne, drobne.

Stal B.

Ryc. 5.

pow. = 50

pow. = 50

Zanieczyszczenia niemetaliczne I1IDD. Przeciętne, b. drobne.

Stal C.

nietr.

Ryc. 6.

nietr.

Ryc. 7.

Zanieczyszczenia niemetaliczne HDD + IDP. liczne, b. drobne + b. nieliczne, drobne, podłużne. Stal D.

pow. = 50 Nie-

aa шжтшЁт_____

ШШЁЩЁШШт

. — • ■ —.....

.....- -----.....— ------ -

s 'ту«—г .-л

m«..t»Ji.

frf

SigpS

tóg

тшт

Xj.yv^i

t=*

SR

13r-~

■~^arÄöS

-А

ШШаР***

•-• у ■ ~L~'- гг ; -ar:. »7T

Я1^Я1«Ьа»

ттЧкМ

Æf/c. 8.

pow. = 5

Oberhoff er.

Struktura pierwotna, jednokierunkowa — widoczna.

%с. .9.

Stal A.

Oberhoff er.

Struktura pierwotna, jednokierunkowa — wyraźna. Stal B.

pow. = 5

*) Oznaczenia zanieczyszczeń niemetalicznych przeprowadzono wg. tabeli oznaczeń Inż. T. Włodka, podanej w Publikacjach M. S. B. P. L. r. 1935,

i BPjj *s

zz

aSseśi

?***№*gMrs

A~ :A,

. ..3Sr5@

‘----------'Tifi —Wilii

--^LSslls

—.->-

......

швй§9

Oberhof jer.

Ryc. 10.

Struktura pierwotna, jednokierunkowa Stal C.

pow. = 5 wyraźna.

Oberhoff er.

Struktura pierwotna, jednokierunkowa — kontrastowa Stal D.

Ryc. 11.

pow. — 5

п

I вр

KÄÄaiö®»®

•V;

ШШЕ

t/л

ЯИШ

J§fw

шщ

гш

шт

/v£

;г

Г P*j

.... ррШ

®1ш§й1ш|

шёШёйёш

йгл/

•г.

Kw. azot.

Struktura drobnoziarnista. Ferryt i perlit na granicach ziarn.

Stal A.

Ryc. 12.

pow. = 100

Kw. azot.

Ryc. 14.

pow. — 100

Struktura drobnoziarnista. Ferryt z perlitem tworzy miejscowe, pasemkowe ugrupowanie.

Stal B.

УЧ

.Л-Ч ‘

: wiG£|>.

, T *>'

r*-.

i-

;w-

b*wfc

t-*

*V

Xm

ps>T

та,

[/■F* «vV;

i.³

'>

>ta

к- :.W*#

ЬйЗ^УА

Vf Ч lök

Kw. azot.

Rye. 13.

pow. = 500

Struktura drobnoziarnista. Ferryt i perlit na granicach ziarn przy miejscowem, pasemkowem ugrupowaniu.

Stal A.

Kw. azot.

Struktura drobnoziarnista. Ferryt z perlitem tworzy miejscowe, pasemkowe ugrupowanie.

Stal B.

Ryc. 15.

pow. = 500

!

wmSBL

щтЩЁш ШЁШШШ

Шж

ГГ*

«РНК,

шшщ

ЩШж

шшт

££у;

Kw. azot.

Sorbit. Ранта niejednorodne, .słabo widoczne. Stal C.

Hyc. 16.

pow. = 100

Kw. azot.

Ryc. 18.

Sorbit. Pasmu niejednorodne, wyraźne. Stal 1).

pow. — 100

шЩШШтШЖ

МЯРМ

V. 1'^vgr V

fu

ШШШ

"ЧРрв

J&

■Ж

,у.

repijj

Kw. azot.

Ryc. 17. Sorbit. Stal C.

pow. = 000

Kw. azot.

Ryc. 19. Sorbit. Stal В.

pow.

000

A,A A

1-1

■5

Г71

Г ШШк. ^

a-próbka iypu Mesnagêr i)-próbka kw 5,5mm - wzóffWP c-próbka kw AxAmni - wzd&ÎVk d-próbka kw 3*3mm w7ÓrW3

Ili

;_____

PM

Ryc. 23.

Okazy złamanych, kwadratowych próbek na udarność.

Ryc. 26.

Okazy złomów maluch próbek na udarność 5X5 typ. W5.

Pow. — 2.

mm

złom ze znacznym żużlem.

Objaśnienie do oznaczeń złomów próbek na u daru ość.

Przy badaniach próbek na udarność, których wyniki podano w Tabl. 3 i 4, zastosowano dodatkowo oznaczenia złomów próbek udarnościowych wg, tabeli opracowanej przez autora. Zastosowanie tej tabeli zostało omówione na VI. Zjeździe Inżynierów Mechaników Polskich¹).

Symbole tabeli oznaczeń złomów próbek na udarność podano poniżej:

1.    „M“ — złom matowy.

2.    „MM“ — złom matowy wybitnie drobno-ziarnisty.

3.    „Z“ — złom o drobnych ziarnach błyszczących.

4.    „ZZ“ — złom o większych ziarnach błyszczących.

10.    „WW“ -— złom wybitnie włóknisty.

11.    „F“ — złom z płatkiem śnieżnym.

12.    „FF“ — złom z licznymi płatkami śnieżnymi.

13.    „S“ — złom z nieznacznym żużlem.

14.    „SS“

15.    „Cg“ — złom uwydatniający plastyczność (ciągli-wość) materjału.

16.    „K“ — złom uwydatniający „kruchość“ materjału.

17.    ... — cyfry V 4, ²14, ¹ V 4 i t. p. podane przy oznaczeniach „Z“", „ZZ‘ lub „MZ“ oznaczają jaka część złomu matowego jest ziarnista względnie matowo-ziarnista.

MM

ШЖ.Я

Ryc. 27.

Złomy próbek na udarność oznaczone: M 2l5Z, M 3l5Z (złomy matowe w 2l5 i 3l5 ziarniste).

Ryc. 29.

Złomy próbek na udarność oznaczone: MNWCg (złom matowy, nieregularny, włóknisty, ciągliwy).

i§

у“¹?.

W%.

-vj

5. „MZ“

Ryc. 28.

Złomy próbek na udarność oznaczone: M Cg (złom matowy — ciągliwy).

złom matowy o przeświecających drobnych ziarnach błyszczących, (złom matowo - ziarnisty) .

6.    „MZZ“ — złom matowy o przyświecających większych ziarnach błyszczących.

7.    „N“ — złom nieregularny.

8.    „NN“ — złom wybitnie nieregularny.

9.    „W“ złom włóknisty.

Ryc. 30.

Złomy próbek na udarność oznaczone: M NN W Cg (złom matowy, wybitnie nieregularny , włóknisty, ciągliwy j.

Przez zastosowanie tej tabeli mamy możność w łatwy i przejrzysty sposólb zarejestrować uzyskane złomy próbek na udarność. Wygląd złomu próbki na udarność jest bardzo ważnem uzupełnieniem uzyskanych wyników cyfrowych przy łamaniu próbek. Gały szereg badaczy zwraca na to uwagę i interesuje się żywo tym problemem²).

Niektóre przykłady oznaczeń złomów próbek na udarność podają ryc. 27, 28, 29 i 30.

²) Fettweis: „Die Brucharten des Stahles und die Bedeutung des Uebergangsgebietes der Kerbzähigkeit“ St. u. E. 49 (1929). Str. 1621—27.

F. Fettweis: „Die Kerbschlagprobe, Entwicklung und Kritik“. Archiv Eisenhüttenwesen. 2 (1928/29). Str. 625—74.

M. Moser: „Zur Normung des Kerbschlagversu-ches“. Z. V. D. I. 76 (1932). Str. 257— 261.

W. Schwinnig, F. Fischer: „Versuche über den Einfluss der Temperatur auf Kerbzähigkeit und Härte von Aluminiumlegierungen“. Zeischr. Metallkunde 22 (1930). Str. 1—7.

W. A. G ü 1 d n e r: „Ueber die Kerbzähigkeit einiger Aluminiumlegierungen, insbesondere bei tiefen Temperaturen“. Zeitschr. Metallkunde 22 (1930). Str. 257—68, Str. 412—16.

F. Sauer wald: „Das Auf treffen des Hammers beim Kerbschlagversuch“. Zeitschr. Metallkunde 24 (1932). Str. 6.

E. Starek:

Objaśnienia do oznaczeń złomów próbek na rozciąganie.

Wyniki badań próbek na rozciąganie podane w Tabl. 3-ej zostały dodatkowo uzupełnione oznaczeniami złomów. Oznaczenia tych złomów uskuteczniono wg., „tabeli oznaczeń złomów próbek na rozciąganie“, opracowanej przez autora. Zastosowanie klasyfikacji złomów jako pomocniczej oceny stali zostało omówione na VI. Zjeździe Inżynierów Mechaników Polskich w Warszawie w r. 1932²).

Celem bliższego wyjaśnienia wprowadzonych oznaczeń, podano poniżej zestawienie zastosowanych symboli tabeli złomów:

1.    „A“ — złom o regularnym kształcie kielicha.

2.    „B“ — złom o nieregularnym kształcie kielicha.

3.    „C“ — złom skośny.

4.    „CG“ — złom wybitnie skośny.

5.    „P“ — złom o kształcie kielicha z plaskiem dnem.

G. „PP“ — złom płaski.

7.    „G“ — złom z dnem o kształcie gwńazdy.

8.    „GG“ — złom z dnem o kształcie gwiazdy nieregularnej.

9.    „N" — złom nieregularny.

10.    „NN“ — złom wybitnie nieregularny.

11.    „W“ — złom włóknisty.

12.    „WW“ — złom wybitnie włóknisty.

13.    „M“ — złom matowy.

14.    „Z“ — złom o drobnych ziarnach błyszczących.

15.    „ZZ“ — złom o większych ziarnach błyszczących.

16.    „MZ“ — złom matowy o przeświecających drobnych ziarnach błyszczących (złom matowo-ziarnisty).

17.    ... — Cyfry ¹U, ²U, ³i 4 i t. p. podane przy oznaczeniach „Z“, „ZZ“ lub „MZ“ oznaczają jaka część złomu matowego jest ziarnista względnie matowo-ziarnista.

18.    „F“ — złom z płatkiem śnieżnym.

19.    „S“ — złom z nieznacznym żużlem (zanieczyszczeniem niemetalicznem).

20.    „SS“ — złom ze znacznym żużlem.

Podane symbole oznaczeń podaje się przy ocenie złomów w takiej kolejności, w jakiej je powyżej umieszczono. Charakterystyczne przykłady oznaczeń złomów próbek na rozciąganie, podano w tabeli wydanej przez Mechaniczną Stację Doświadczalną P. L. (wydanie pierwsze w maju r. 1932, wydanie drugie sierpień 1936).

Lwów, 1. lipiec 1936.

SPIS LITERATURY.

F. P. Fischer: „Weiche kleine Kerbschlagprobe?“ St. u. E. 48 (1928). Str. 541—47.

F. Fettweis: „Die Brucharten des Stahles und die Bedeutung des Uebergangsgebietes der Kerbzähigkeit“, St. u. E. 49 (1929). Str. 1621—27.

F. F e 11 w e i s : „Kerbzähigkeit“, Werkstoffhandbuch Stahl und Eisen, D. 1, Str. 1—5 (1932).

R. Mailänder: „Zur Normung einer kleinen Kerbschlagprobe“. St. u. E. 55 (1935). Str. 749/54. Str. 779/86.

R. Mailänder: „Internationale Vereinheitlichung der Probenform für Kerbschlagversuche“. St. u. E. 55 (1935). Str. 1456/58.

W. К u n t z e : „Kerbzähigkeit und statische Kennziffern“. Archiv Eisenhüttenwesen, 2 (1928/29). Str. 583— —590.

A. Krüger: „Die Alterung der Werkstoffe“. Archiv Eisenhüttenwesen, 3 (1929/30). Str. 721—30.

G. Schmidt: „Einfluss der im technischen Eisen enthaltenen Verunreinigungen auf die Kerbzähigkeit“. Archiv Eisenhütten wesen, 8 (1934/35). Str. 263—67.

E. Dobinsky, II. Hane mann: „Einfluss von Wärmebehandlungen zwischen Ai u. Аз auf Gefüge und Kerbschlagzähigkeit kohlenstoffarmen Flusstahls“. Archiv Eisenhüttenwesen, 9 (1935/36). Str. 359—66.

Fr. Körb er, A. Pomp: „Einfluss der Vorbehandlung auf die Kerbzähigkeit des Flusseisens in der Kälte und Wärme“. Mitt. K. W. Inst. Eisenforschung 7 (1925). Str. 33—43.

Fr. Korber, K. W а 11 m a n n : „Einfluss der Probenform auf die Kerbzähigkeit von Grobblechen verschiedener Zusammensetzung und Wärmebehandlung“. Mitt. K. W. Inst. Eisenforschung 12 (1930). Str. 193—202.

P. Ludwik: „Die Bedeutung des Gleit- und Reisswiderstandes für die Werkstoffprüfung“. Z. V. D. I. 71 (1927). Str. 1532—38.

W. Sch winning: „Beurteilung von Werkstoffen nach Kerbversuchen“, Z. V. D. I. 73 (1929). Str. 321— —329.

M. R u d e 1 о f f : „Das Eichen von Pendelschlagwerken“. Messtechnik 5 (1929). Str. 31—38.

R. Mailänder, F. P. Fischer: „Verhältniszahlen zwischen denen mit verschiedenen Prolbenformen erreichten Kerbzähigkeitszahlen“. Kruppsche Monatsh. 10 (1929). Str. 99—102.

W. Kuntze: „Kritische Kerbzähigkeitswerte“. Metallwirtschaft 8 (1929). Str. 992—98, Str. 1011—17.

K. B a a t z : „Wesen und Wert der Kerbschlagprobe“. Zeitschr. d. Bayerischen Re visions-Vereins 1931, Str. 1—7.

W. Schwinning, K. M a 11 h a e s : „Die Bedeutung der Kerbschlagprobe“. Deutscher Verband f. d. Materialprüfungen d. Technik. Nr. 78.

E. Honegger: „Ueber die Kerbschlagprobe“. -— Schweiz. Verband f. d. Materialprüfungen d. Technik. Bericht. Nr. 5, 1927.

M. Roś: „Ueber die Kerbschlagprobe“. Schweiz. Verband f. d. Materialprüfungen d. Technik. Bericht. Nr. 5, 1927.

J. Bartel: „Zur Frage der Kerbzähigkeit des Schienenwerkstoffes“. III. Internationale Schienentagung. Str. 107—114. Budapest 1935.

H. II о 1 d t : „Die Kerbschlagbiegeprobe und ihre Versuchsbedingungen“. Veröffentl. d. Zentralvenbandes Preuss. Dampfkessel - Ueborw. - Vereine Bd. VII. Str. 5—66.

K. B a a t z : „Versuche zur Ermittlung von Verhältniszahlen zwischen Kerbzähigkeitswerten bei verschiedenen Probeabmessungen“. Veröffentl. d. Zentralverbandes Preuss. Dampfkessel - Ueberw. - Vereine Bd. VII. Str. 71—87.

„Die Entwicklung und der heutige Stand der Kerbschlagprobe“. Sonderabdruck aus den „H. D. I. Mitteilungen des Hauptvereines deutscher Ingenieure in der Tschechoslowakischen Republik“. 1933.

E. Schneider: „Ueber die Kerbschlagprobe bei Schweisstahl“. Mitt. aus den Forschungsanstalten Gutehoffnungshütte 2 (1933). Str. 99—107.

1²3.

■

■m

J : ■ : :fs

0

<

Biblioteka Politechniki Krakowskiej

100000253901

WYDZIAŁY POLITECHNICZNE KRAKÓW

BIBLIOTEKA GŁÓWNA

'! Ш !

W#

i я w 1 Л

L. inw.

Kdn.,

if

4*

Czapskich 4 —

678. 1. XII. 52. 10.000

¹

Inż. T. Włodek: „Próba pomocniczej oceny stali na podstawie złomu próbek wytrzymałościowych i technologicznych oraz zanieczyszczeń niemetalicznych“. Referat wygłoszony na VI. Zjeździe Inżynierów Mechaników Polskich w Warszawie w dniu 22. V. 1932 r.

²

Inż. T. Włodek: „Próba pomocniczej oceny stali na podstawie złomu próbek wytrzymałościowych i technologicznych oraz zanieczyszczeń niemetalicznych“. Referat wygłoszony na VI. Zjeździe Inżynierów Mechaników Polskich w Warszawie w dniu 22. V. 1932 r.