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 tal-materjal. Billi tapplika tagħbija tensili għall-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-kampjuni jinkiser jiġu rreġistrati, sabiex tiġi kkalkulata 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 'diversi stadji tal-proċess ta' tiġbid:
a. Fl-istadju OP b'tagħbija żgħira, it-titwil huwa f'relazzjoni lineari mat-tagħbija, u Fp hija t-tagħbija massima biex iżżomm il-linja dritta.
b. Wara li t-tagħbija taqbeż Fp, il-kurva tat-tensjoni tibda tieħu relazzjoni mhux lineari. Il-kampjun jidħol fl-istadju ta 'deformazzjoni inizjali, u t-tagħbija titneħħa, u l-kampjun jista' jerġa 'lura għall-istat oriġinali tiegħu u jiddeforma elastikament.
c. Wara li t-tagħbija taqbeż il-Fe, it-tagħbija titneħħa, parti mid-deformazzjoni tiġi restawrata, u parti mid-deformazzjoni residwa tinżamm, li tissejjaħ deformazzjoni plastika. Fe jissejjaħ il-limitu elastiku.
d. Meta t-tagħbija tiżdied aktar, il-kurva tat-tensjoni turi sawtooth. Meta t-tagħbija ma tiżdiedx jew tonqos, il-fenomenu ta 'titwil kontinwu tal-kampjun sperimentali jissejjaħ rendiment. Wara li jċedi, il-kampjun jibda jgħaddi minn deformazzjoni plastika ovvja.
e. Wara li jċedi, 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 f'daqqa. Fb huwa l-limitu tas-saħħa.
f. Il-fenomenu ta 'jinxtorob iwassal għal tnaqqis fil-kapaċità tal-ġarr tal-kampjun. Meta t-tagħbija tilħaq Fk, il-kampjun jinkiser. Din tissejjaħ it-tagħbija tal-ksur.
Qawwa 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 jitlesta l-ksur meta jkun soġġett għal forza esterna. Dan il-valur jimmarka l-punt kritiku fejn il-materjal jgħaddi mill-istadju ta 'deformazzjoni elastika għall-istadju ta' deformazzjoni plastika.
Klassifikazzjoni
Saħħa ta 'rendiment ta' fuq: tirreferi għall-istress massimu tal-kampjun qabel ma l-forza tinżel għall-ewwel darba meta sseħħ iċ-ċediment.
Saħħa ta 'rendiment aktar baxx: tirreferi għall-istress minimu fl-istadju ta' rendiment meta l-effett temporanju inizjali jiġi injorat. Peress li l-valur tal-punt ta 'rendiment aktar baxx huwa relattivament stabbli, normalment jintuża bħala indikatur tar-reżistenza tal-materjal, imsejjaħ punt ta' rendiment jew saħħa ta 'rendiment.
Formula ta' kalkolu
Għas-saħħa ta 'rendiment ta' fuq: R = F / Sₒ, fejn F hija l-forza massima qabel ma l-forza tinżel għall-ewwel darba fl-istadju ta 'rendiment, u Sₒ hija l-erja trasversali oriġinali tal-kampjun.
Għal saħħa ta 'rendiment aktar baxxa: R = F / Sₒ, fejn F hija l-forza minima F tinjora l-effett transitorju inizjali, u Sₒ hija l-erja trasversali oriġinali tal-kampjun.
Unità
L-unità tas-saħħa tal-produzzjoni hija ġeneralment MPa (megapascal) jew N/mm² (Newton għal kull millimetru kwadru).
Eżempju
Ħu azzar b'karbonju baxx bħala eżempju, il-limitu ta 'rendiment tiegħu huwa ġeneralment 207MPa. Meta jkun soġġett għal forza esterna akbar minn dan il-limitu, l-azzar b'karbonju baxx jipproduċi deformazzjoni permanenti u ma jistax jiġi restawrat; meta jkun soġġett għal forza esterna inqas minn dan il-limitu, l-azzar b'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. Jirrifletti l-abbiltà tal-materjali li jirreżistu d-deformazzjoni tal-plastik meta jkunu soġġetti għal forzi esterni.
Saħħa tat-tensjoni
Is-saħħa tat-tensjoni hija l-abbiltà ta 'materjal li jirreżisti ħsara taħt tagħbija tensili, li hija speċifikament espressa bħala l-valur massimu tal-istress 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 ta' 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 jinkiser, u A hija l-erja 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 ugwali għal 1,000,000 Newton kull metru kwadru, li huwa wkoll ugwali għal 1 N/mm².
Fatturi li jinfluwenzaw
Is-saħħa tat-tensjoni hija affettwata minn ħafna fatturi, inklużi l-kompożizzjoni kimika, mikrostruttura, proċess ta 'trattament bis-sħana, metodu ta' pproċessar, eċċ Materjali differenti għandhom saħħiet tensili differenti, għalhekk f'applikazzjonijiet prattiċi, huwa meħtieġ li jintgħażlu materjali adattati bbażati fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tal- 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 ta' 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 jiġi ddeterminat jekk tistax tiflaħ tagħbijiet; fil-qasam tal-ajruspazju, is-saħħa tat-tensjoni ta 'materjali ħfief u ta' saħħa għolja hija ċ-ċavetta biex tiġi żgurata s-sikurezza tal-inġenji tal-ajru.
Saħħa tal-għeja:
L-għeja tal-metall tirreferi għall-proċess li fih materjali u komponenti gradwalment jipproduċu ħsara kumulattiva permanenti lokali f'post wieħed jew diversi taħt stress ċikliku jew strain ċikliku, u xquq jew ksur kompluti 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: In-nuqqas ta '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 żgħar ġewwa l-materjal, li jistgħu jaċċelleraw il-proċess tal-għeja.
Fatturi li jinfluwenzaw
Amplitudità tal-istress: Il-kobor tal-istress jaffettwa direttament il-ħajja tal-għeja tal-metall.
Kobor medju tal-istress: Iktar ma jkun kbir l-istress medju, iqsar il-ħajja tal-għeja tal-metall.
Numru ta 'ċikli: aktar drabi l-metall ikun taħt stress ċikliku jew tensjoni, aktar serja l-akkumulazzjoni ta' ħsara mill-għeja.
Miżuri preventivi
Ottimizza l-għażla tal-materjal: Agħżel materjali b'limiti ogħla ta 'għeja.
Tnaqqis tal-konċentrazzjoni tal-istress: Naqqas il-konċentrazzjoni tal-istress permezz ta 'disinn strutturali jew metodi ta' pproċessar, bħall-użu ta 'tranżizzjonijiet tal-kantunieri fit-tond, iż-żieda tad-dimensjonijiet tas-sezzjoni trasversali, eċċ.
Trattament tal-wiċċ: Illustrar, bexx, eċċ fuq il-wiċċ tal-metall biex jitnaqqsu d-difetti tal-wiċċ u jtejbu s-saħħa tal-għeja.
Spezzjoni u manutenzjoni: Spezzjona regolarment il-komponenti tal-metall biex tiskopri u ssewwi difetti fil-pront bħal xquq; żomm partijiet suxxettibbli għall-għeja, bħas-sostituzzjoni ta 'partijiet li jintlibsu u r-rinfurzar ta' ħoloq dgħajfa.
L-għeja tal-metall hija mod komuni ta 'falliment tal-metall, li huwa kkaratterizzat 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 differenti ta' stress, fejn S tirrappreżenta stress u N tirrappreżenta n-numru ta 'ċikli ta' stress.
Formula tal-koeffiċjent tas-saħħa tal-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 tal-kwalità tal-wiċċ, u (Ke) huwa l-fattur tal-affidabbiltà.
Espressjoni matematika tal-kurva SN:
(\sigma^m N = C)
Fejn (\sigma) hija stress, N huwa n-numru ta 'ċikli ta' stress, 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 tal-konċentrazzjoni tal-istress: Ikkunsidra l-forma u d-daqs attwali tal-parti, kif ukoll il-konċentrazzjoni tal-istress ikkawżata minn fletti, ċwievet, eċċ., Biex tiddetermina l-fattur tal-konċentrazzjoni tal-istress K. Ikkalkula s-saħħa tal-għeja: Skont il-kurva SN u l-istress fattur ta 'konċentrazzjoni, flimkien mal-ħajja tad-disinn u l-livell ta' stress tax-xogħol tal-parti, ikkalkula s-saħħa tal-għeja.
2. Plastiċità:
Il-plastiċità tirreferi għall-proprjetà ta 'materjal li, meta soġġett għal forza esterna, jipproduċi deformazzjoni permanenti mingħajr ma jinkiser meta l-forza esterna taqbeż il-limitu elastiku tagħha. Din id-deformazzjoni hija irriversibbli, u l-materjal mhux se jerġa 'lura għall-forma oriġinali tiegħu anki jekk il-forza esterna titneħħa.
Indiċi tal-plastiċità u l-formula tal-kalkolu tiegħu
Titwil (δ)
Definizzjoni: It-titwil huwa l-perċentwal tad-deformazzjoni totali tas-sezzjoni tal-kejl wara li l-kampjun ikun miksur b'tensjoni għat-tul tal-kejl oriġinali.
Formula: δ = (L1 – L0) / L0 × 100%
Fejn L0 huwa t-tul tal-kejl oriġinali tal-kampjun;
L1 huwa t-tul tal-kejl wara li l-kampjun jitkisser.
Tnaqqis segmentali (Ψ)
Definizzjoni: It-tnaqqis segmentali huwa l-perċentwal tat-tnaqqis massimu fiż-żona tas-sezzjoni trasversali fil-punt tal-għonq wara li l-kampjun jinkiser għaż-żona trasversali oriġinali.
Formula: Ψ = (F0 – F1) / F0 × 100%
Fejn F0 hija l-erja trasversali oriġinali tal-kampjun;
F1 hija l-erja tas-sezzjoni trasversali fil-punt tal-għonq wara li l-kampjun jitkisser.
3. Ebusija
L-ebusija tal-metall hija indiċi ta 'proprjetà mekkanika biex titkejjel l-ebusija tal-materjali tal-metall. Tindika l-abbiltà li tirreżisti d-deformazzjoni fil-volum lokali fuq il-wiċċ tal-metall.
Klassifikazzjoni u rappreżentazzjoni tal-ebusija tal-metall
L-ebusija tal-metall għandha varjetà ta 'metodi ta' klassifikazzjoni u rappreżentazzjoni skont metodi ta 'test differenti. Prinċipalment jinkludu dan li ġej:
Ebusija Brinell (HB):
Skop ta 'applikazzjoni: Ġeneralment użat meta l-materjal huwa aktar artab, bħal metalli mhux tal-ħadid, azzar qabel it-trattament bis-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 jiġi ppressat fil-wiċċ tal-metall li jrid jiġi ttestjat, u t-tagħbija tinħatt wara żmien speċifikat, u d-dijametru tal-indentazzjoni fuq il-wiċċ li jrid jiġi ttestjat jitkejjel.
Formula tal-kalkolu: Il-valur tal-ebusija Brinell huwa l-kwozjent miksub billi tiddividi t-tagħbija bl-erja tal-wiċċ sferika tal-indentazzjoni.
Ebusija Rockwell (HR):
Skop ta 'applikazzjoni: Ġeneralment użat għal materjali b'ebusija ogħla, bħal ebusija wara trattament bis-sħana.
Prinċipju tat-test: Simili għall-ebusija Brinell, iżda bl-użu ta 'sondi differenti (djamant) u metodi ta' kalkolu differenti.
Tipi: Skont l-applikazzjoni, hemm HRC (għal materjali ta 'ebusija għolja), HRA, HRB u tipi oħra.
Ebusija Vickers (HV):
Skop ta 'applikazzjoni: Adattat għall-analiżi tal-mikroskopju.
Prinċipju tat-test: Agħfas il-wiċċ tal-materjal b'tagħbija ta 'inqas minn 120kg u indenter tal-konu kwadru tad-djamanti b'angolu tal-vertiċi ta' 136 °, u jaqsam l-erja tal-wiċċ tal-fossa tal-indentazzjoni tal-materjal bil-valur tat-tagħbija biex tikseb il-valur tal-ebusija Vickers.
Ebusija Leeb (HL):
Karatteristiċi: Instron tal-ebusija portabbli, faċli biex titkejjel.
Prinċipju tat-test: Uża l-bounce ġġenerat mir-ras tal-ballun tal-impatt wara li taffettwa l-wiċċ tal-ebusija, u kkalkula l-ebusija bil-proporzjon tal-veloċità tar-rebound tal-punch f'1mm mill-wiċċ tal-kampjun għall-veloċità tal-impatt.
Ħin tal-post: 25-Settembru 2024
