-
Cadru didactic titular,
Sef lucr. dr. ing. Carmen-Penelopi Papadatu
Sursa: Papadatu C.P., Prelucrarea plastică a materialelor (I).
Plasticitatea materialelor metalice.
Note de curs. ISBN 978-973-627-577-7 (I)
PLASTICITATE
Note de curs. C 3.
-
1.10. Determinarea unor proprietãți mecanice şi caracteristici
de
rezistențã la deformarea plasticã prin încercarea la
tracțiune
Pornind de la definiție, plasticitatea este proprietatea
materialelor de a
avea, sub acțiunea anumitor sarcini, deformații permanente.
Deformarea plasticã a unui material metalic este un proces
ireversibil,
pe durata cãruia legea lui Hooke nu are valabilitate deoarece
se
considerã cã nu existã deformare elasticã.
Dacã se considerã graficul de variație a deformației epruvetei
(Δl) în
funcție de forța aplicatã la tracțiune (F), conform Legii lui
Hooke, se
obţine curba caracteristică convenţională la tracţiune (CCCT) a
unui
material metalic sau curba caracteristică tensiune-deformaţie
specificã.
Această lege a fost enunţată în anul 1678 de către Robert Hooke
şi arată
că până la limita de proporţionalitate alungirile specifice
sunt
proporţionale cu tensiunile.
-
In figura 1.11 se observã cã la un oțel deformat plastic prin
tracțiune (întindere)
apare o limitã de curgere corespunzãtoare palierului de curgere
(C – D) a
materialului dar apare şi o componentã elasticã a deformãrii –
pe lȃngã componenta
plasticã a deformãrii .
La palierul de curgere, în cazul oţelurilor cu conţinut redus de
carbon,
deformaţiile plastice sunt foarte mari şi se produc la o forţã
exterioarã constantã
(Fc).
Limita de curgere σc sau punctul de curgere al unui material
reprezintã valoarea
tensiunii la care un material începe sã aibã deformații
plastice. Inaintea punctului
de curgere (C) materialul are deformații elastice şi, după
descărcare, revine la
dimensiunile şi forma iniţială. După depăşirea palierului de
curgere (C-D), o parte
dintre deformaţii vor deveni permanente după descărcarea
sarcinii.
-
Intervalul D-E reprezintã un interval de proporţionalitate
directã între forţa
aplicatã la tracţiune şi deformarea epruvetei metalice (din
oţel) consideratã pentru
încercarea la tracţiune.
Epruveta se deformeazã odatã cu creşterea forței de tracțiune
pȃnã în punctul
E unde forța capãtã valoarea maximã, iar în intervalul E-F are
loc gȃtuirea
epruvetei, astfel încȃt în punctual F se produce ruperea
acesteia.
Modulul de elasticitate longitudinal E reprezintă tangenta
unghiului α - unghi format între linia OA şi axa Ox, iar modulul de
plasticitate reprezintă tangenta
unghiului β – unghi format între linia AB şi axa Ox. Modulul de
elasticitate longitudinală E mai poate fi numit “rigiditatea
materialului” şi este o caracteristică
de material. Cu cât E are valori mai mari, cu atât deformaţiile
epruvetei sunt mai
mici, la aceeaşi valoare pentru tensiune. Conform Legii lui
Hooke, se iau în considerare urmãtoarele relaţii:
σ = ε ∙ E, (1.66)
unde:
ε = gradul de deformare; E = modulul de elasticitate
longitudialã (Modulul Young).
ε = Δl / l0 (1.67) tg α = E (1.68)
unde α este panta curbei de deformare plasticã (v. figura
1.11)
-
Din figura 1.11 se observã cã, componenta plasticã a deformãrii
(Δlp) însumatã
cu componenta elasticã a deformãrii (Δle) formeazã deformația
totalã (Δl).
Prin urmare,
Δl = Δlp + Δle (1.69)
Graficul din figura 1.11 poate fi reprezentat şi în coordonate
(σ, ε).
De exemplu, în figura 1.12 este reprezentatã curba
caracteristicã a unui oţel
moale de construcţii, pe care se reprezintã punctele care
definesc cele mai
importante caracteristici mecanice ale materialului
respectiv.
Figura 1.12. Curba caracteristicã în coordinate (σ, ε)
-
In figura de mai jos sunt reprezentate cele trei zone principale
(I, II, III) pe curba
caracteristicã a materialului supus tracţiunii.
Figura 1.13. Zone principale pe curba caracteristicã
a materialului supus tracţiunii
In figura 1.13 se disting urmãtoarele zone importante:
I – Zona comportãrii elastice;
II – Zona de ecruisare (întãrirea materialului supus
tracţiunii);
III - Zona deformãrii locale.
-
1.11. Principiul metodei. Tipuri de epruvete.
-
1.12. Studierea diferitelor curbe caracteristice obţinute
prin încercarea la tracţiune
-
Bibliografie cursuri
[1].Dinel Tanase., Prelucrarea plastica a materialelor, Editura
Galateea, 2002, ISBN 973-95566-2-0.
[2]. Dinel Tanase si Cananau Nicolae, Tehnologia deformarii
plastice, Galati University Press, 2010, ISBN
978-606-8008-72-1.
[3]. Dima Ovidiu – Tehnologia materialelor, Note de curs,
2007-2013.
[4]. Popinceanu, N, Gafițanu, M., Diaconescu, E., Cretu, S,
Probleme fundamentale ale contactului de rostogolire, Editura
Tehnicã, Bucureşti, 1985.
[5].*** SR EN 10002. Incercarea la tracţiune.
[6]. Solomon,L.- Elasticitate liniarã.Introducere matematicã în
statica solidului elastic, Editura Academiei RSR, Bucuresti,
1969.
[7]. Ciuprina, F.- Materiale electrotehnice, Note de curs,
Bucureşti, 2001
[8]. http://www.rasfoiesc.com/educatie/chimie
[9]. Popa, C., Stiința materialelor, Note de curs, Universitatea
Tehnicã Cluj-Napoca.
[10]. Cazimirovici E., Teoria deformãrii plastice, Editura
Didacticã şi Pedagogicã, Bucureşti, 1981
[11]. Popescu, V., Dragan, I., Alexandru, T., Tehnologia
forjãrii, Editura Tehnicã, Bucureşti, 1980.
[12]. Drãgan, I. Tehnologia deformãrilor plastice , Editura
Didacticã şi Pedagogicã, Bucureşti, 1976.
[13]. Cãnãnãu, N., Teoria deformãrii plastice, vol.1,
Universitatea „Dunãrea de Jos’ din Galați, 1994.
[14]. Geru,N. , Teoria structuralã a proprietãților metalelor,
Editura Didacticã şi Pedagogicã, Bucureşti, 1980.
[15]. Geru,N. , Metalurgie fizicã, Editura Didacticã şi
Pedagogicã, Bucureşti, 1981.
[16]. Amza, Gh., Tehnologia materialelor, Editura Printech,
Bucureşti, 2006.
[17]. Adrian, N., Badea,S, Bazele proceselor de deformare
plasticã, Editura Tehnicã, Bucureşti, 1983.
[18]. Tabãrã, V., s.a, Maşini pentru prelucrãri prin deformare,
Editura Didacticã şi Pedagogicã, Bucureşti, 1979.
[19]. Cãnãnãu, N., Tehnologia materialelor, Note de curs
2002-2008.
[20]. Papadatu,C.P., Studii şi cercetãri privind influența
vitezei de rãcire asupra proprietãților şi structurii oțelurilor,
Proiect de diplomã, Universitatea „Dunãrea de Jos” din Galați,
1994.
[21]. Papadatu,C.P., Cercetãri privind ameliorarea
proprietãților şi creşterea fiabilitãții unor oțeluri utilizate în
industria metalurgicã, Teza de doctorat, 2006.
http://www.rasfoiesc.com/educatie/chimie
