KWALIFIKACJA MTL4 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 40.
Urządzenie przedstawione na rysunku służy do badania
Ilustracja przedstawia urządzenie laboratoryjne, które służy do badania udarności materiałów.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Udarność to miara odporności materiału na pękanie przy obciążeniu dynamicznym, zwykle oceniana jako energia pochłonięta podczas złamania próbki (często z karbem). Urządzenia tego typu (np. młot wahadłowy) służą właśnie do badań udarności, a nie twardości czy wytrzymałości statycznej.

Pełne wyjaśnienie:

Udarność opisuje zachowanie materiału podczas krótkotrwałego, dynamicznego obciążenia (uderzenia). W praktyce bada się ją w próbie udarnościowej, w której próbka (najczęściej z karbem) jest łamana uderzeniem, a wynikiem jest energia pochłonięta przez materiał podczas pęknięcia.

Dlatego urządzenie pokazywane na typowych rysunkach egzaminacyjnych do tego zagadnienia (m.in. z masywną podstawą i elementem udarowym, często w postaci wahadła) wiąże się z badaniem udarności, a nie z pomiarami realizowanymi w inny sposób.

  • Wiązkość nie jest standardową własnością mechaniczną mierzoną takim przyrządem w typowej metodyce badań metali; odpowiedź ta najczęściej wynika z pomylenia pojęć lub z nieprecyzyjnych skojarzeń.
  • Wytrzymałość (np. na rozciąganie/ściskanie) bada się zwykle w próbach statycznych na maszynach wytrzymałościowych, gdzie materiał jest obciążany kontrolowaną siłą lub naprężeniem, a nie pojedynczym uderzeniem.
  • Twardość mierzy się metodami wgłębieniowymi (np. odcisk wgłębnika) lub sklerometrycznymi; do tego służą twardościomierze, a nie urządzenia udarowe.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli na rysunku widać element wykonujący ruch uderzeniowy i stanowisko przystosowane do łamania próbki, to najczęściej test dotyczy udarności (energia pęknięcia). Jeśli widać wgłębnik i pomiar odcisku – chodzi o twardość. Jeśli widać dwie szczęki i rozciąganie próbki – chodzi o wytrzymałość na rozciąganie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Udarność to zdolność materiału do pochłaniania energii podczas nagłego uderzenia bez kruchego pęknięcia. W praktyce oznacza odporność na obciążenia dynamiczne (uderzenia, wstrząsy), a w badaniu ocenia się energię zużytą na złamanie próbki.
W próbie udarnościowej wahadło uderza w próbkę (często z karbem) podpartą w określony sposób. Mierzy się różnicę energii wahadła przed i po złamaniu próbki, co odpowiada energii pochłoniętej przez materiał podczas pęknięcia.
Karb lokalizuje miejsce inicjacji pęknięcia i zwiększa porównywalność wyników między próbkami. Wymusza też bardziej krytyczne warunki (koncentracja naprężeń), dzięki czemu test lepiej ujawnia skłonność materiału do kruchego pękania.
Wytrzymałość dotyczy zwykle obciążeń statycznych (np. rozciągania) i opisuje, jakie naprężenia materiał wytrzymuje. Udarność dotyczy obciążeń dynamicznych i opisuje, ile energii materiał pochłonie podczas szybkiego uderzenia, zanim pęknie.
Twardość opisuje odporność na miejscowe odkształcenie (wgniatanie/rysowanie) i mierzy się ją przez odcisk wgłębnika lub zarysowanie. Udarność opisuje odporność na pękanie przy uderzeniu i mierzy się ją energią łamania próbki.
Tak. Udarność pomaga ocenić, czy odlew nie będzie pękał krucho podczas eksploatacji przy wstrząsach, uderzeniach lub w niskich temperaturach. Jest też czuła na niektóre wady i niekorzystną mikrostrukturę, które obniżają odporność na pękanie.
Najczęściej myli się urządzenia do prób dynamicznych z maszynami wytrzymałościowymi (statycznymi) oraz z twardościomierzami. Pomaga zwracanie uwagi na element uderzający (wahadło/młot) i sposób zamocowania próbki, bo to zwykle jednoznacznie wskazuje na próbę udarności.
Badanie twardości wykonuje się często w kontroli bieżącej, gdy potrzebny jest szybki, powtarzalny pomiar lokalnej własności materiału (np. po obróbce cieplnej). Udarność wybiera się wtedy, gdy kluczowa jest odporność na pękanie przy obciążeniach dynamicznych.
Niższa udarność zwykle oznacza większą skłonność do kruchego pękania (mniej energii potrzeba do złamania próbki). Wyższa udarność sugeruje bardziej ciągliwe zachowanie i lepszą tolerancję na uderzenia. Interpretację zawsze łączy się z materiałem i warunkami pracy.
Ucz się rozpoznawania metod po cechach urządzeń: wgłębnik i odcisk = twardość, szczęki i rozciąganie = wytrzymałość, element uderzający i łamanie próbki = udarność. Pomaga też tabela: co jest mierzone (siła, odkształcenie, energia) i jaki jest charakter obciążenia.
info

Około 48% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Udarność to miara odporności materiału na pękanie przy obciążeniu dynamicznym, zwykle oceniana jako energia pochłonięta podczas złamania próbki (często z karbem)."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Próba udarności" – opis metody i pojęcia udarności, https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%B3ba_udarno%C5%9Bci (dostęp: 2026-02-18)
  • Wikipedia (EN): "Charpy impact test" – zasada badania energii pęknięcia w próbie udarności, https://en.wikipedia.org/wiki/Charpy_impact_test (dostęp: 2026-02-18)
  • ISO 148-1: Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 1: Test method (norma metody badania udarności; dokładna edycja/rok wymaga dostępu do dokumentu)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z badań mechanicznych metali (udarność, twardość, rozciąganie)
  • Instrukcje laboratoriów szkolnych dotyczące próby udarności (opis stanowiska i BHP)
  • Normy i opisy metodyki próby udarności (Charpy/Izod) – do rozumienia pojęć, nie do pamięci aktów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026

Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego