Vrubová húževnatosť

Rozmery vzorky a tvar V - vrubu.

Vrubová húževnatosť je schopnosť materiálu odolať náhlemu, rázovému zaťaženiu. Vlastnosť je podobná s prierazuvzdornosťou a je závislá od teploty. Vrubová húževnatosť sa meria tak, že sa špeciálne pripravená vzorka s vytvoreným vrubom rozbije na skúšobnom zariadení. Označuje sa KUJ, alebo KVJ - podľa tvaru vrubu (U alebo V tvar) a udáva sa v jouloch (J) s uvedením teploty pri ktorej bola zistená.

Meranie

Náčrt Charpyho kladiva. Na spodku je umiestnená vzorka. Kladivo sa spúšťa z polohy vpravo hore.

Náčrt umiestnenia vzorky v skúšobnom zariadení. Vpravo je naznačený hrot kladiva.

Vrubová húževnatosť sa meria rázovou skúškou v ohybe na špeciálnom zariadení - Charpyho kladive. Ide o kyvadlové kladivo s vytvorenou predpísanou hranou. Vzorka sa ukladá tak, aby vytvorený vrub ležal v rovine kyvu kladiva, v mieste dráhy s jeho najväčšou kinetickou energiou. Kladivo uvádza do pohybu gravitačná sila. Hrana kladiva naráža na vzorku z opačnej strany ako je vytvorený vrub.

Energia, spotrebovaná na prelomenie vzorky, sa zistí výpočtom z rozdielu výšky, z ktorej sa kladivo spustilo a výšky do ktorej prekmitlo po prelomení vzorky s využitím zákona zachovania energie.

Skúšobné vzorky

Skúšobné vzorky sú malé hranoly predpísaných rozmerov s vytvoreným vrubom.

Výpočet

Veličiny:

Hmotnosť kladiva: $m[kg]$

Prierez vzorky v mieste vrubu: $S_{0}[cm^{2}]$

Výška zdvihnutého kladiva: $h_{0}[m]$

Výška kladiva dosiahnutá po náraze: $h_{1}[m]$

Nárazová práca:

$KV(KU)=m\cdot g\cdot (h_{0}-h_{1})\quad [J]$

Vrubová húževnatosť:

$KVJ(KUJ)={\frac {KV}{S_{0}}}\quad [{\frac {J}{cm^{2}}}]$

Hodnotenie lomu

Okrem samotnej veľkosti vrubovej húževnatosti je dôležitým výsledkom aj posúdenie vzhľadu lomovej plochy. Podľa pomeru lesklej a matnej plochy je možné posúdiť nakoľko je materiál ťažný (húževnatý), alebo krehký.