Vizsgálati eljárások Mechanikai tulajdonságok
Mechanikai tulajdonságok jellemzik a képessége egy anyag ellenáll a deformációnak és a kudarc alatt alkalmazott terhelések.
A természet a változások idején terhelési áram mechanikai vizsgálatok lehetnek statikus (húzó, nyomó, hajlító, csavaró), dinamikus (ütközésvizsgálatainak) és ciklikus (fáradtság).
Ahogy a hőmérséklet hatása a folyamat vannak osztva vizsgálati szobahőmérsékleten, alacsony hőmérsékleten és magas hőmérsékleten (hosszú távú erejét, kúszás).
Statikus vizsgálatokat végeznek az intézkedés alapján a minta egy bizonyos sebesség állandó terhelést. A törzs arány 10-4 és 10-1 - 1. Statikus szakítóvizsgálat a leggyakoribb. Tulajdonságok meghatározni ezeket a vizsgálatokat mutatjuk be számos szabványok műszaki anyagok. Ahhoz, hogy magában foglalja a statikus húzó, nyomó, hajlító, csavaró.
Dinamikus vizsgálatok alkalmazása jellemzi, hogy egy mintát ütések és a nagy deformáció sebesség. A vizsgálat időtartama nem több, mint száz a második. A törzs sebesség 10 2 s - 1 dinamikus vizsgálatok gyakran végzik megfelelően a rendszer hatása hornyolt hajlító mintát.
A ciklikus vizsgálatok jellemző a többszöri terhelés változása nagyságát és irányát. Egy példa a tesztek fáradáspróba, tartós és azok eredményei határozzák meg a ciklusok számát kudarc különböző feszültségű. Végül is, ez korlátozza a feszültséget, hogy a minta ellenáll meghibásodás nélkül egy bizonyos számú ciklust.
Egyszerű mechanikai tulajdonság keménység. Meghatározási módszerei a keménysége a terheléstől függően alkalmazás mértéke vannak osztva a statikus és dinamikus, valamint a módszer alkalmazása - módszerekkel megnyomásával és karcolás. Meghatározási módszerei Brinell, Rockwell, Vickers statikus tesztelési technikák.
Keménység - egy anyag képes ellenállni benyomódási több szilárd benne (indentor) hatására a külső erők.
Amikor tesztelték a keménysége a felület anyaga van nyomva egy piramis, kúp vagy labda (behatoló), és így különbséget tenni a vizsgálati módszerek, illetve Vickers, Rockwell, és Brinell. Ezen kívül, vannak más kevésbé gyakori módszerek keménységmérő: rebound módszerrel (Shore A), az összehasonlító keménység (Poldi) módszer és mások.
Amikor azt vizsgáljuk, keménysége anyagok nem gyártott speciális szabványos minták, de a méretek és felületi mintákat és termékek megfelelnek bizonyos követelményeknek.
A Vickers-keménység (GOSZT 2999-75) által meghatározott benyomásával a behatoló a fém - a gyémánt piramis egy csúcsszöge 136 ° állandó terhelés alatt F 1; 2; 2,5; 3; 5; 10; 20; 30; 50 vagy 100 kg-os és a tartóssági terhelés alatt 10-15 másodpercig. Annak megállapításához, a keménysége vastartalmú fémek és ötvözetek terhelést alkalmazva 5 és 100 kgf, rézötvözet - 2,5-50 kgf, alumínium ötvözet - 1-től 100 kgf. Miután eltávolítottuk a terhelést a mikroszkóp készülékben átlós hossza behúzás és keménység HVrasschityvayut képletű
ahol P - terhelés kgf; d- behúzás átlós mm.
A keménység a táblázat a terheléstől függően, és az átló hosszát. Ezért a gyakorlatban a számítás nem termel, és a kész számítási táblázatot. Vickers-keménység HVizmeryaetsya a KGF / mm 2 N / mm2 vagy MPa. Az érték a Vickers-féle keménységet változhat HV2060 hogy HV5 1 kgf terhelés.
A módszerrel Brinnellya préselve a minta vagy a termék edzett acélgolyó átmérője 10, 5 vagy 2,5 mm-es az intézkedés alapján terhelések 3000, 1000, 750, 500, 250, 62,5 kgf et al. (GOST 9012-59, ábra. 1. ). Az így kapott kerek jelet mérjük a minta a mikroszkóp alatt, és az asztalok Brinell keménységi érték, amelynek értéke nem haladja meg a 450 HB. Brinell keménység majdnem azonos az értékeit Vickers keménység.
Keménység HB - ez is hangsúlyozza a behúzás ellenállás:
HB = P / Fot = P / πDt = 2P / πD (D-√ (D 2 -d 2))
D- labda átmérője, mm;
d- behúzás átmérő, mm.
Brinell Keménység HB (alapértelmezett) dimenziója kgf / mm2 például alumínium ötvözet keménysége 70 HB. Terhelés alatt, meghatározott Newton, Brinell keménysége mérjük MPa. Például, a keménysége lágyított acél egyenlő 207 HB terhelésnél 3000 kg, a labda átmérője 10 mm, átmérője 4,2 mm, vagy ujjlenyomat, figyelembe véve a konverziós tényező: 1 H = 9,8 kg,
Ábra. Rendszer 1. Brinell keménység
A Rockwell (GOSZT 9013-59) préselt gyémánt kúp csúcsszöge 120 ° (skála A és C) vagy egy acélgolyó átmérője 1,5875 mm (B tartomány).
Ugyanakkor meghatározzák a keménység, illetve HRA, HRC és HRB. Jelenleg mérése Rockwell keménység a leggyakoribb módszer, mert segítségével a Rockwell keménységmérő mérni kell a lenyomata keménység szám olvasható a műszer skála után azonnal a fő terhelést.
A módszer abban áll, a bemélyedés a vizsgálati mintában a behatoló hatása alatt két egymás után alkalmazott terhelések - pre P0 és alapvető P1 adunk az ideiglenes úgy, hogy a teljes terhelés P = P0 + P1 expozíciót követően néhány másodpercig a fő terhelést eltávolítjuk, és a mért maradék behatoló behatolási mélység, amely így továbbra is a hatása alatt a preload. Mozgó az elsődleges mutató nyilak az egyik részlege a skála megfelel az elmozdulás a behatoló, hogy 0,002 mm, ami kapott egységnyi keménység.
Ábra. A 2. ábrán a mérésére keménysége Rockwell gyémánt vagy keményfém kúpos. A tesztek csökkentett benyomódási mélység mérjük. Mérlegek az A és C egymással egybeesnek, hiszen elvégzett vizsgálatok ugyanazon indenter - gyémánt kúp, de különböző terhelések 60 és 150 kgf, ill. A keménység ebben az esetben a meghatározás szerint
Egy skálán (100 kg terhelés, labda)
Ábra. 2. vezetői a Rockwell keménység (behúzás - kúp)
A gyakorlatban, az értékek a Rockwell keménységű kiszámítása nem képletek szerint, és leolvassuk a megfelelő (piros vagy fekete) a skála. HRA HRC terjedelme és használják nagy keménység, HRB -A alacsony. keménység szám Rockwell keménység mérése szabványos mértékegységekben, ez az intézkedés a benyomódási mélységet, egy bizonyos terhelést.
Vizsgálati anyagok nyúlások összhangban végzett a GOST 1497-84 „Test Methods Szakító”. Szabványos meghatározza módszerek statikus szakító vas és nem vastartalmú fémek meghatározására hőmérsékleten 20 ° C-on belül arányos, rugalmasságát, folyáshatár, szakítószilárdság, nyúlás és relatív szűkület a rugalmassági modulus.
A vizsgálatokhoz használt sík és hengeres mintákat vágunk ki a munkadarabot vagy speciálisan gyártott. A minták mérete szabályozza a fenti szabvány, rájuk geometriai hasonlóság és lehet rövid és hosszú. Egy hengeres mintát veszünk az arány a kezdeti üzemi L0 hossz és a kezdeti átmérő d0. L0 = 5d0 - rövid minta, L0 = 10d0 - hosszú a minta. Sík mintát veszünk az arány a dolgozó L0 hossz és keresztmetszeti területe F0:
L0 = 5,65√F0 - rövid minta, L0 = 11,3√F0 - hosszú a minta. Hengeres mintákat állítottunk elő, amelyek átmérője 3 mm-es vagy annál nagyobb. A mintákat áll a munka része hossza L0 és fejek, az alakja és mérete a, amelyek megfelelnek a fogók a gép (ábra. 3).
Nyúlás A minta által végzett speciális gépek, lehetővé téve, hogy rögzítse az érték az alkalmazott terhelés és a változás próbadarab hossza a feszültséget. Ezek a gépek lehetővé teszik, hogy a változást a minta hosszának terhelés növekedésével (4.), Azaz kezdeti szakító teszt diagramja koordinátákat: P teher, H, kN; és egy abszolút nyúlást A próbatest, mm.
Ábra. 4. Elsődleges chart nyújtás
Mérésével a terhelés jellemző pontok szakítópróba diagram (4. ábra), meghatározzák a következő paraméterek a mechanikai anyagvizsgáló:
σ km - arányos határértéket, a P pont;
σ 0,05 - folyáshatár e pont;
σ r - kifáradási határ fizikai, s pont;
σ 0,2 - folyáshatár feltételes;
σ in - szakítószilárdság vagy a szakítószilárdságot, b pont.
Az értékek 0,05 és 0,2 a felvétel a rugalmassági határ és a hozam értéke megfelelnek AL tartós alakváltozás százalékában minta nyúlás L0. Stressz egy szakítóvizsgálat kiszámítani, az F terhelés megfelelő jellemző pont a grafikonon az eredeti keresztmetszeti területe F0 a dolgozó részét a vizsgálati minta:
A keresztmetszet F0 definiáljuk a következő képletekkel:
egy hengeres minta
lapos minta
ahol a 0 - kezdeti vastagság; b0 - az eredeti minta szélességét.
A k pont van beállítva feszültség törésszilárdságnak anyag.
Az arányos limit és folyáshatár határoztuk nyúlásmérő alkalmazásával (a meghatározására szolgáló készülék az összeg a törzs). A folyáshatár a fizikai és imputált, van, a terhelés a diagramon nyújtás. Ha a diagram nem hozam plató, majd kiszámítja a folyáshatár szükséges grafikus ábrázolását a diagramon (ábra. 1.5). Először megtalálják a nagysága a maradék törzs 0,2% -tól l0. További említésre hossza által a deformációs tengely egyenlő 0,2 tömeg% L0. és el kell végeznie egy párhuzamos egyenes arányos szakaszon terület diagram metszi a feszültség-nyúlás görbe.
Load p0,2 megfelel a ponton, ahol metszik egymást. Fizikai és folyáshatára jellemzik a képessége egy anyag a tetején a képlékeny alakváltozás, azaz a kis ellenállást képlékeny.
Szakítószilárdság lehet kiszámítani siloizmeritelej leolvasott maximális terhelés Pmax nyúlás, vagy megtalálni Pmax (Ps) primer szakaszon diagram. Karakter húzó alakváltozás viszkózus és a rideg anyag jelentősen változik.
Rideg anyagok elérése után maximális terhelés gyorsan összeomlik anélkül, hogy jelentős képlékeny, így Rm
rideg anyagok egy jellemző törési ellenállást, és a műanyag - alakváltozás rezisztencia jellemző.
törési feszültség definíciója igaz. Amikor ez a törés a terhelés osztva a végső keresztmetszeti területe a minta törés után FK:
Minden az így kapott értékeket kiszámított jellemzői anyag szilárdsága.
Plaszticitás, azaz a képesség, hogy deformálódik anélkül, hogy elszakadna, azzal jellemezve változásai minta méretei. Amikor teszteltük szakadás alakíthatóság határoztuk következő jellemzőkkel:
ahol Lc. Fk - ennek megfelelően, a hossza a dolgozó szakasz és a keresztmetszeti területe a minta törése után.
A számított jellemzői a mechanikai tulajdonságok, miután a szakító vizsgálat kell jelenteni.
Ütősziiárdság az adott munkát fordítottak felszakad fogazott hatása. Ütőmunka tesztelik inga a folyamatos ellátás az inga működik megfelelően GOST 9454-78 „Metals. Vizsgálati módszer a ütőszilárdsága alacsony, a szoba és a magasabb hőmérsékleten. " Standard vonatkozik vas-és színesfém és ötvözetek, és beállítja a vizsgálati módszer közötti hőmérsékleten -100 +1000 ° C A módszer alapja a megsemmisítését ingás mintát egy feszültségkoncentrátorral. Ennek eredményeként, a vizsgálat határozza meg a teljes munkát fordítottak az ütközés során a K vagy szívósság COP.
Négyszögletes mintákat használjuk a koncentrátor típusú U, V, T (fáradtság repedés). A leggyakoribb minták minták méretei 55x10x10 mm U-koncentrátumot 2x2 mm (6.).
Ábra. 6. standard mintáját Cu-bevágás hatása hajlító vizsgálatok
A megsemmisítést a minta csapás ráfordított csak egy része az energia az inga, és ezért az inga pusztulása után a mintát tovább mozog, ezektől egy bizonyos szögben. A nagyobb mennyiségű munkát fordított minta zavar, annál kisebb a szög kitér a függőleges törés után. Nagysága ez a szög határozza meg, és a munka csap K vagy fordított munkamennyiség a mintára pusztulástól. Megsemmisítésével a munkát tulajdonítható, hogy a keresztmetszeti területe a minta Sov törés helyén, és ezáltal megtaláljuk a COP - szívósság:
ahol Kizmeryaetsya a J (kg · m), S0 - m 2 (cm 2).
Attól függően, hogy milyen a szívósság az elosztó kijelölt