Kolokvij II/1

Question 1

Opća podjela svojstava materijala bitnih u strojarstvu:

Answer 1

mehanička
* tehnološka
* kemijska
* fizikalna i
* eksploatacijska

Question 2

Mehanička svojstva materijala, objasni

Answer 2

vrlo su bitna u strojarstvu jer se na temelju
njih provodi dimenzioniranje konstrukcijskih dijelova i alata, izbor optimalnog
materijala i kontrola kvalitete (na ulazu u proizvodnju i prilikom izlaska
završnog proizvoda).
Mehanička svojstva materijala definiraju ponašanje materijala pod utjecajem
vanjskih sila.

Question 3

Najznačajnija mehanička svojstva materijala su:

Answer 3

vlačna čvrstoća, granica
razvlačenja, modul elastičnosti, istezljivost, žilavost, tvrdoća i dinamička
izdržljivost.

Question 4

Tehnološka svojstva materijala objasni

Answer 4

pokazuju njegovu sposobnost za obradu
različitim postupcima (livljivost, rezljivost odvajanjem čestica, zavarljivost,
lemljivost, deformabilnost u toplom ili hladnom stanju, zakaljivost…).

Question 5

Kemijska svojstva su

Answer 5

kemijski sastav i korozijska svojstva

Question 6

Fizikalna svojstva su

Answer 6

električna, magnetna, toplinska i optička svojstva,
zatim gustoća, talište itd.

Question 7

Eksploatacijska svojstva su

Answer 7

pokazuju otpornost materijala u
uporabi i jedan su od osnovnih pokazatelja uspješnosti proizvoda na tržištu

Question 8

Ispitni uzorci su

Answer 8

uzorci normiranog oblika i dimenzija za
ispitivanje mehaničkih svojstava materijala.

Question 9

Svojstva materijala bitno ovise o sljedećim faktorima:

Answer 9

mikrostrukturi i makrostrukturi materijala
* geometriji ispitnog uzorka
* visini ispitne temperature
* ostalim uvjetima ispitivanja (okolnom mediju, trajanju opterećenja, načinu
opterećenja itd.).

Question 10

Opća sistematizacija mehaničkih svojstava i uvjeta ispitivanja

Answer 10

prema načinu djelovanja opterećenja na:
vlak tlak savijanje uvijanje smik
- kratkotrajna i
- dugotrajna
- sobnoj (235 C)
- povišenoj ili visokoj
- sniženoj ili niskoj
c) prema temperaturi ispitivanja na:
b) prema brzini djelovanja opterećenja:
- statičko i
- dinamičko (udarno ili promjenljivo)

Question 11

vrste kratkotrajnih ispitivanja

Answer 11

statičko: vlačno,tlačno, savojno, uvojno, smično.
dinamičko: URL

Question 12

vrste dugotrajnih ispitivanja

Answer 12

statičko: puzanje
dinamičko: umaranje

Question 13

Prema postojanosti promjene volumena i oblika tijela deformacija može biti:

Answer 13

elastična (iščezava po prestanku opterećenja)
- plastična (trajna) (trajno mijenja volumen i oblik tijela)
- elasto-plastična (sastavljena od elastične i plastične deformacije).

Question 14

Statičko vlačno ispitivanje je

Answer 14

postupak ispitivanja kojim
se utvrđuju osnovna mehanička svojstva koja
karakteriziraju mehaničku otpornost i deformabilnost
materijala u uvjetima normalnog jednoosnog statičkog
vlačnog naprezanja.

Question 15

grupe dijelova kidalice:

Answer 15

1. kućište
2. mehanizam za prijenos sile na uzorak
   (mehanički ili hidraulični)
3. pristroj za držanje uzorka (“čeljusti”)
4. uređaj za registriranje sile i produljenja.

Question 16

potrebno je ispitivanje provoditi prema važećim standardima
koji definiraju:

Answer 16

a) oblik i mjere ispitnog uzorka
b) brzinu opterećenja
c) temperaturu prostora u kojem se izvodi ispitivanje
d) način provođenja ispitivanja i izračunavanja rezultata.

Question 17

Pri statičkom vlačnom ispitivanju prirast sile u jedinici vremena mora
biti takav da prirast proizvedenog naprezanja (N/mm2 u sekundi) bude:

Answer 17

SLIKA 1

Question 18

Ispitni uzorci mogu biti kakvog presjeka

Answer 18

okruglog, kvadratnog, pravokutnog
ili prstenastog presjeka

Question 19

Razlikuju se dva osnovna tipa ispitnih uzoraka

Answer 19

normalni i proporcionalni.
Ako imamo dovoljno materijala i ako je kidalica dovoljne snage, uzimamo
okrugli normalni ispitni uzorak.

Question 20

dimenzije ispitnih uzoraka

Answer 20

slika 2

Question 21

Način provođenja ispitivanja

Answer 21

Ispitni uzorak početnog promjera (d0
, mm)
i početne mjerne duljine (L0
, mm) učvrsti
se u čeljusti kidalice i polagano opterećuje
vlačnom silom.
Za vrijeme ispitivanja bilježi se sila na kojoj
je došlo do tečenja materijala (Fe
, N) i
maksimalno postignuta sila (Fm, N).
Nakon ispitivanja izmjeri se promjer
ispitnog uzorka nakon kidanja (du
, mm) i
duljina ispitnog uzorka nakon kidanja
(Lu
, mm).

Question 22

Otklon Hookeova pravca  definira

Answer 22

svojstvo materijala modul elastičnosti

Question 23

Granica tečenja (razvlačenja) Re

Answer 23

Granica tečenja (razvlačenja) je ono najniže naprezanje pri vlačnom
(rasteznom) opterećenju koje izaziva znatnu deformaciju ispitnog uzorka bez
povišenja sile, a jednaka je omjeru odgovarajuće sile i ploštine početnog
presjeka ispitnog uzorka.
Nakon što naprezanje u materijalu dostigne vrijednost Re
, on se počinje
plastično deformirati (‘‘teći’’) bez dodatnog povećanja sile. Daljnje produljenje
epruvete događa se uz nesrazmjerno malo povećanje naprezanja za iznos
nastale deformacije, tj. materijal je ušao u područje elasto-plastičnih ili
(trajnih) plastičnih deformacija.

Question 24

Vlačna (rastezna) čvrstoća Rm

Answer 24

Vlačna (rastezna) čvrstoća je omjer maksimalne sile postignute pri
statičkom vlačnom ispitivanju i ploštine početnog presjeka ispitnog uzorka.
Rm je dakle naprezanje kod maksimalne sile, a ne maksimalno naprezanje.
Vlačna čvrstoća Rm je osnovno mehaničko svojstvo na temelju kojeg se
materijali (metalni, polimerni, keramički, kompozitni, drvo i staklo) vrednuju
prema njihovoj mehaničkoj otpornosti.
Nakon dostignute vrijednosti Rm, deformacija epruvete nije više jednolika po
čitavoj njenoj duljini, već se lokalizira na jednom mjestu i nastaje tzv. vrat na
epruveti.

Question 25

Istezljivost A

Answer 25

Istezljivost (istezanje pri lomu) označava relativno produljenje materijala u
aksijalnom smjeru u odnosu na početnu mjernu duljinu L0
. Na osnovi
istezljivosti A materijali se međusobno uspoređuju u pogledu deformabilnosti
u uzdužnom smjeru ispitnog uzorka.

Question 26

Suženje presjeka Z

Answer 26

Suženje presjeka (kontrakcija) označava relativno smanjenje ploštine
poprečnog presjeka ispitnog uzorka na mjestu loma u odnosu prema
početnoj ploštini poprečnog presjeka ispitnog uzorka. Suženje presjeka
karakterizira defomabilnost materijala u smjeru poprečnom na djelovanje
opterećenja. Konačno suženje presjeka zajedno s konačnim istezanjem
karakterizira deformabilnost i duktilnost metalnih materijala.
Na osnovi suženja presjeka može se zaključiti o žilavosti materijala.
Materijali s visokim vrijednostima suženja presjeka pokazuju visoku žilavost i
istezljivost pri relativno niskoj vlačnoj čvrstoći i tvrdoći, a vrijedi i obrnuto.

Question 27

Konvencionalni dijagram naprezanje - jedinično istezanje

Answer 27

Kod konvencionalnog dijagrama naprezanje () - jedinično istezanje ()
opterećenje se svodi na početni presjek površine S0

Question 28

podrucja u dijagramu

Answer 28

slika 3

Question 29

Stvarni dijagram naprezanje - jedinično istezanje

Answer 29

Kod stvarnog dijagrama - opterećenje
se svodi na stvarni presjek površine S.

Question 30

nacrtaj razliku stvarnog i konvencionalnog

Answer 30

slika 4

Question 31

Dijagrami i svojstva pri statičkom vlačnom ispitivanju i nacrtaj

Answer 31

1. s izraženom granicom razvlačenja
   (npr. meki i srednje tvrdi čelici)
2. s kontinuiranim prijelazom iz elastičnog
   u elastično-plastično područje
   deformacija (npr. bakar i aluminij)
3. bez područja elastično-plastičnih
   deformacija (krhki materijali koji se lome
   gotovo bez plastične deformacije, npr.
   sivi lijev ili zakaljeni čelik)
4. s entropijskom elastičnom
   deformacijom (npr. neki organski
   materijali i polimeri tipa elastomera).
   i slika 5

Question 32

Konvencionalna granica razvlačenja i nacrtaj

Answer 32

Kod materijala koji posjeduju kontinuirani prijelaz iz područja elastičnih u
područje plastičnih deformacija (kod kojih nije izražena granica tečenja),
određuje se tehnička ili konvencionalna (dogovorena) granica
razvlačenja Rp0,2
(ili Rp0,01 ).
Rp0,2
je ono naprezanje pri vlačnom opterećenju koje nakon
rasterećenja ostavlja trajnu deformaciju (istezanje) od 0,2 % početne
mjerne duljine.

slika 6

Question 33

Granica razvlačenja je

Answer 33

najznačajnija veličina, jer se
kod elemenata strojeva i dijelova konstrukcija ne
smije pojaviti plastična (trajna) deformacija.

Question 34

Utjecaj temperature na rezultate statičkog vlačnog ispitivanja i nacrtaj

Answer 34

povišena temp: povecava se A i Z, smanjuje Re, Rm i E
snizena temp: smanjuje se A i Z, Re, Rm povecavaju, a E ostaje isti