It-test tat-tensjoni tas-saħħa jintuża prinċipalment biex jiddetermina l-abbiltà tal-materjali tal-metall li jirreżistu l-ħsara matul il-proċess tat-tiġbid, u huwa wieħed mill-indikaturi importanti għall-evalwazzjoni tal-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjali.
1. Test tat-tensjoni
It-test tat-tensjoni huwa bbażat fuq il-prinċipji bażiċi tal-mekkanika materjali. Billi tapplika tagħbija tat-tensjoni fuq il-kampjun tal-materjal taħt ċerti kundizzjonijiet, tikkawża deformazzjoni tat-tensjoni sakemm il-kampjun jinkiser. Matul it-test, id-deformazzjoni tal-kampjun sperimentali taħt tagħbijiet differenti u t-tagħbija massima meta l-pawżi tal-kampjun jiġu rreġistrati, sabiex jiġu kkalkulati s-saħħa tar-rendiment, is-saħħa tat-tensjoni u indikaturi oħra tal-prestazzjoni tal-materjal.
Stress σ = f / a
σ hija s-saħħa tat-tensjoni (MPA)
F hija t-tagħbija tat-tensjoni (n)
A hija l-erja tas-sezzjoni trasversali tal-kampjun
2. Kurva tat-tensjoni
Analiżi ta 'bosta stadji tal-proċess tat-tiġbid:
a. Fl-istadju OP b'tagħbija żgħira, it-titwil jinsab f'relazzjoni lineari mat-tagħbija, u l-FP hija t-tagħbija massima biex tinżamm il-linja dritta.
b. Wara li t-tagħbija taqbeż l-FP, il-kurva tat-tensjoni tibda tieħu relazzjoni mhux lineari. Il-kampjun jidħol fl-istadju inizjali tad-deformazzjoni, u t-tagħbija titneħħa, u l-kampjun jista 'jirritorna għall-istat oriġinali tiegħu u jiddeforma b'mod elastiku.
Ċ. Wara li t-tagħbija taqbeż il-Fe, it-tagħbija titneħħa, parti mid-deformazzjoni tiġi rrestawrata, u tinżamm parti mid-deformazzjoni residwa, li tissejjaħ deformazzjoni tal-plastik. Fe tissejjaħ il-limitu elastiku.
d. Meta t-tagħbija tiżdied aktar, il-kurva tat-tensjoni turi s-serrieq. Meta t-tagħbija ma tiżdiedx jew tonqos, il-fenomenu ta 'titwil kontinwu tal-kampjun sperimentali jissejjaħ. Wara li jrendi, il-kampjun jibda jgħaddi minn deformazzjoni ovvja tal-plastik.
e. Wara li jrendi, il-kampjun juri żieda fir-reżistenza għad-deformazzjoni, it-twebbis tax-xogħol u t-tisħiħ tad-deformazzjoni. Meta t-tagħbija tilħaq FB, l-istess parti tal-kampjun tiċkien sew. FB huwa l-limitu tas-saħħa.
f. Il-fenomenu jinxtorob iwassal għal tnaqqis fil-kapaċità tal-ġlied tal-kampjun. Meta t-tagħbija tilħaq FK, il-kampjun jinkiser. Din tissejjaħ it-tagħbija tal-ksur.
Saħħa tar-rendiment
Is-saħħa tar-rendiment hija l-valur massimu tal-istress li materjal tal-metall jista 'jiflaħ mill-bidu tad-deformazzjoni tal-plastik biex tlesti ksur meta jkun soġġett għal forza esterna. Dan il-valur jimmarka l-punt kritiku fejn il-materjal jgħaddi mill-istadju tad-deformazzjoni elastika għall-istadju tad-deformazzjoni tal-plastik.
Klassifikazzjoni
Qawwa tar-rendiment ta 'fuq: tirreferi għall-istress massimu tal-kampjun qabel ma l-forza tinżel għall-ewwel darba meta sseħħ.
Qawwa tar-rendiment aktar baxxa: tirreferi għall-istress minimu fl-istadju tar-rendiment meta l-effett transitorju inizjali jiġi injorat. Peress li l-valur tal-punt ta 'rendiment aktar baxx huwa relattivament stabbli, ġeneralment jintuża bħala indikatur tar-reżistenza tal-materjal, imsejjaħ punt ta' rendiment jew saħħa tar-rendiment.
Formula tal-Kalkolu
Għas-saħħa tar-rendiment ta 'fuq: r = f / sₒ, fejn F hija l-forza massima qabel ma l-forza tinżel għall-ewwel darba fl-istadju tar-rendiment, u Sₒ hija l-erja tas-sezzjoni trasversali oriġinali tal-kampjun.
Għal saħħa ta 'rendiment aktar baxxa: r = f / sₒ, fejn F hija l-forza minima F li tinjora l-effett transitorju inizjali, u Sₒ hija l-erja tas-sezzjoni trasversali oriġinali tal-kampjun.
Unità
L-unità tas-saħħa tar-rendiment hija ġeneralment MPA (megapascal) jew N / mm² (Newton għal kull millimetru kwadru).
Eżempju
Ħu l-azzar tal-karbonju baxx bħala eżempju, il-limitu tar-rendiment tiegħu ġeneralment ikun 207MPa. Meta jkun soġġett għal forza esterna akbar minn dan il-limitu, l-azzar tal-karbonju baxx jipproduċi deformazzjoni permanenti u ma jistax jiġi rrestawrat; Meta jkun soġġett għal forza esterna inqas minn dan il-limitu, l-azzar tal-karbonju baxx jista 'jirritorna għall-istat oriġinali tiegħu.
Is-saħħa tar-rendiment hija waħda mill-indikaturi importanti għall-evalwazzjoni tal-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjali tal-metall. Dan jirrifletti l-abbiltà tal-materjali li jirreżistu d-deformazzjoni tal-plastik meta jkunu soġġetti għal forzi esterni.
Qawwa tat-tensjoni
Is-saħħa tat-tensjoni hija l-abbiltà ta 'materjal li jirreżisti l-ħsara taħt tagħbija tat-tensjoni, li hija speċifikament espressa bħala l-valur massimu ta' tensjoni li l-materjal jista 'jiflaħ matul il-proċess tat-tensjoni. Meta l-istress tat-tensjoni fuq il-materjal jaqbeż is-saħħa tat-tensjoni tiegħu, il-materjal jgħaddi minn deformazzjoni jew ksur tal-plastik.
Formula tal-Kalkolu
Il-formula tal-kalkolu għas-saħħa tat-tensjoni (σt) hija:
σt = f / a
Fejn F hija l-forza massima tat-tensjoni (Newton, N) li l-kampjun jista 'jiflaħ qabel ma jitkisser, u A hija l-erja tas-sezzjoni trasversali oriġinali tal-kampjun (millimetru kwadru, mm²).
Unità
L-unità tas-saħħa tat-tensjoni hija ġeneralment MPA (megapascal) jew N / mm² (Newton għal kull millimetru kwadru). 1 MPa huwa daqs 1,000,000 newton kull metru kwadru, li huwa wkoll daqs 1 N / mm².
Fatturi li jinfluwenzaw
Is-saħħa tat-tensjoni hija affettwata minn ħafna fatturi, inklużi l-kompożizzjoni kimika, mikrostruttura, proċess ta 'trattament tas-sħana, metodu ta' proċessar, eċċ. Materjali differenti għandhom saħħiet ta 'tensjoni differenti, għalhekk f'applikazzjonijiet prattiċi, huwa meħtieġ li jintgħażlu materjali xierqa bbażati fuq il-proprjetajiet mekkaniċi ta' materjali.
Applikazzjoni prattika
Is-saħħa tat-tensjoni hija parametru importanti ħafna fil-qasam tax-xjenza u l-inġinerija tal-materjali, u ħafna drabi tintuża biex tevalwa l-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjali. F'termini ta 'disinn strutturali, għażla tal-materjal, valutazzjoni tas-sigurtà, eċċ., Is-saħħa tat-tensjoni hija fattur li għandu jiġi kkunsidrat. Pereżempju, fl-inġinerija tal-kostruzzjoni, is-saħħa tat-tensjoni tal-azzar hija fattur importanti biex tiddetermina jekk tistax tiflaħ għat-tagħbijiet; Fil-qasam tal-ajruspazju, is-saħħa tat-tensjoni ta 'materjali ħfief u ta' saħħa għolja hija ċ-ċavetta biex tiżgura s-sigurtà ta 'inġenji ta' l-ajru.
Qawwa tal-għeja:
L-għeja tal-metall tirreferi għall-proċess li fih il-materjali u l-komponenti jipproduċu gradwalment ħsara kumulattiva permanenti lokali f'postijiet wieħed jew diversi taħt tensjoni ċiklika jew razza ċiklika, u xquq jew ksur komplet f'daqqa jseħħu wara ċertu numru ta 'ċikli.
Karatteristiċi
F’daqqa fil-ħin: Il-falliment tal-għeja tal-metall spiss iseħħ f'daqqa f’perjodu qasir ta ’żmien mingħajr sinjali ovvji.
Lokalità fil-pożizzjoni: Il-falliment tal-għeja ġeneralment iseħħ f'żoni lokali fejn l-istress huwa kkonċentrat.
Sensittività għall-ambjent u difetti: l-għeja tal-metall hija sensittiva ħafna għall-ambjent u difetti ċkejkna ġewwa l-materjal, li jistgħu jaċċelleraw il-proċess ta 'għeja.
Fatturi li jinfluwenzaw
Amplitudni tal-istress: Il-kobor tal-istress jaffettwa direttament il-ħajja tal-għeja tal-metall.
Kobor medju tal-istress: iktar tkun kbira l-istress medju, iktar tkun iqsar il-ħajja tal-għeja tal-metall.
Numru ta 'ċikli: iktar ma l-metall ikun taħt tensjoni jew razza ċiklika, iktar tkun serja l-akkumulazzjoni ta' ħsara fl-għeja.
Miżuri preventivi
Ottimizza l-għażla tal-materjal: Agħżel materjali b'limiti ta 'għeja ogħla.
Tnaqqis tal-konċentrazzjoni tal-istress: Naqqas il-konċentrazzjoni tal-istress permezz ta 'disinn strutturali jew metodi ta' proċessar, bħall-użu ta 'transizzjonijiet ta' kantuniera tond, żieda fid-dimensjonijiet ta 'sezzjoni trasversali, eċċ.
Trattament tal-wiċċ: illustrar, bexx, eċċ fuq il-wiċċ tal-metall biex tnaqqas id-difetti fil-wiċċ u ttejjeb is-saħħa tal-għeja.
Spezzjoni u Manutenzjoni: Spezzjona regolarment il-komponenti tal-metall biex tiskopri u tissewwa difetti bħal xquq; Żomm partijiet suxxettibbli għall-għeja, bħal sostituzzjoni ta 'partijiet li jintlibsu u ssaħħaħ links dgħajfa.
L-għeja tal-metall hija mod komuni ta 'falliment tal-metall, li hija kkaratterizzata minn f'daqqa, lokalità u sensittività għall-ambjent. L-amplitudni tal-istress, il-kobor medju tal-istress u n-numru ta 'ċikli huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw l-għeja tal-metall.
Kurva SN: tiddeskrivi l-ħajja tal-għeja ta 'materjali taħt livelli ta' tensjoni differenti, fejn S jirrappreżenta l-istress u n jirrappreżenta n-numru ta 'ċikli ta' tensjoni.
Formula ta 'koeffiċjent ta' saħħa ta 'għeja:
(Kf = ka \ cdot kb \ cdot kc \ cdot kd \ cdot ke)
Fejn (ka) huwa l-fattur tat-tagħbija, (kb) huwa l-fattur tad-daqs, (kc) huwa l-fattur tat-temperatura, (kd) huwa l-fattur ta 'kwalità tal-wiċċ, u (KE) huwa l-fattur ta' affidabbiltà.
Kurva SN Espressjoni Matematika:
(\ Sigma ^ m n = c)
Fejn (\ sigma) huwa stress, n huwa n-numru ta 'ċikli ta' tensjoni, u M u C huma kostanti materjali.
Passi ta 'kalkolu
Iddetermina l-kostanti materjali:
Iddetermina l-valuri ta 'M u C permezz ta' esperimenti jew billi tirreferi għal-letteratura rilevanti.
Iddetermina l-fattur ta 'konċentrazzjoni ta' tensjoni: ikkunsidra l-forma u d-daqs attwali tal-parti, kif ukoll il-konċentrazzjoni ta 'tensjoni kkawżata minn fletti, keyways, eċċ., Biex tiddetermina l-fattur ta' konċentrazzjoni ta 'tensjoni K. Ikkalkula s-saħħa tal-għeja: skond il-kurva SN u l-istress Fattur ta 'konċentrazzjoni, flimkien mal-ħajja tad-disinn u l-livell ta' tensjoni tax-xogħol tal-parti, ikkalkula s-saħħa tal-għeja.
2. Plasticità:
Il-plastiċità tirreferi għall-propjetà ta 'materjal li, meta tkun soġġett għal forza esterna, tipproduċi deformazzjoni permanenti mingħajr ma tkisser meta l-forza esterna taqbeż il-limitu elastiku tagħha. Din id-deformazzjoni hija irreversibbli, u l-materjal ma jirritornax għall-forma oriġinali tiegħu anke jekk il-forza esterna titneħħa.
Indiċi tal-plastiċità u l-formula tal-kalkolu tiegħu
It-titwil (δ)
Definizzjoni: It-titwil huwa l-persentaġġ tad-deformazzjoni totali tas-sezzjoni tal-gauge wara li l-kampjun ikun miksur tensili mat-tul tal-gauge oriġinali.
Formula: δ = (L1 - L0) / L0 × 100%
Fejn L0 huwa t-tul oriġinali tal-gauge tal-kampjun;
L1 huwa t-tul tal-gauge wara li l-kampjun ikun miksur.
Tnaqqis segmentali (ψ)
Definizzjoni: It-tnaqqis segmentali huwa l-perċentwali tat-tnaqqis massimu fiż-żona sezzjonali fil-punt ta 'l-għonq wara li l-kampjun ikun miksur għaż-żona trasversali oriġinali.
Formula: ψ = (F0 - F1) / F0 × 100%
Fejn F0 hija l-erja tas-sezzjoni trasversali oriġinali tal-kampjun;
F1 hija ż-żona ta 'sezzjoni trasversali fil-punt ta' l-għonq wara li l-kampjun ikun miksur.
3. ebusija
L-ebusija tal-metall hija indiċi tal-proprjetà mekkanika biex titkejjel l-ebusija tal-materjali tal-metall. Jindika l-abbiltà li tirreżisti d-deformazzjoni fil-volum lokali fuq il-wiċċ tal-metall.
Klassifikazzjoni u rappreżentazzjoni ta 'ebusija tal-metall
L-ebusija tal-metall għandha varjetà ta 'metodi ta' klassifikazzjoni u rappreżentazzjoni skond metodi ta 'test differenti. Prinċipalment tinkludi dan li ġej:
Brinell Hardness (HB):
Skop ta 'Applikazzjoni: Ġeneralment użat meta l-materjal huwa aktar artab, bħal metalli mhux tal-ħadid, azzar qabel it-trattament tas-sħana jew wara l-ittemprar.
Prinċipju tat-Test: B'ċertu daqs ta 'tagħbija tat-test, ballun tal-azzar imwebbes jew ballun tal-karbur ta' ċertu dijametru huwa ppressat fil-wiċċ tal-metall biex jiġi ttestjat, u t-tagħbija tinħatt wara ħin speċifikat, u d-dijametru tal-indentazzjoni fuq il-wiċċ li għandu jiġi ttestjat huwa mkejjel.
Formula tal-Kalkolu: Il-valur tal-ebusija Brinell huwa l-kwozjent miksub billi taqsam it-tagħbija skont l-erja tal-wiċċ sferika tal-indentazzjoni.
Ebusija ta 'rockwell (HR):
Skop ta 'Applikazzjoni: Ġeneralment użat għal materjali b'ebusija ogħla, bħal ebusija wara trattament tas-sħana.
Prinċipju tat-Test: Simili għall-ebusija ta 'Brinell, iżda bl-użu ta' sondi differenti (djamanti) u metodi ta 'kalkolu differenti.
Tipi: Jiddependi fuq l-applikazzjoni, hemm HRC (għal materjali ta 'ebusija għolja), HRA, HRB u tipi oħra.
Ebusija Vickers (HV):
Ambitu ta 'Applikazzjoni: Adattat għal analiżi ta' mikroskopju.
Prinċipju tat-Test: Agħfas il-wiċċ tal-materjal b'tagħbija ta 'inqas minn 120kg u indenter tal-konu kwadru tad-djamanti b'angolu vertiċi ta' 136 °, u aqsam l-erja tal-wiċċ tal-fossa tal-materjal tal-materjal bil-valur tat-tagħbija biex tikseb il-valur tal-ebusija tal-Vickers.
Ebusija tal-leeb (HL):
Karatteristiċi: tester tal-ebusija portabbli, faċli biex titkejjel.
Prinċipju tat-Test: Uża r-rebħ iġġenerat mir-ras tal-ballun tal-impatt wara li tħalli impatt fuq il-wiċċ tal-ebusija, u kkalkula l-ebusija bil-proporzjon tal-veloċità tar-rebound tal-punch f'1mm mill-wiċċ tal-kampjun sal-veloċità tal-impatt.
Ħin ta 'wara: 25-2024 ta' Settembru
