Zatezni test snage uglavnom se koristi za utvrđivanje sposobnosti metalnih materijala da se odupru oštećenju tokom procesa istezanje, a jedan je od važnih pokazatelja za ocjenu mehaničkih svojstava materijala.
1. Tenilni test
Tenilni test temelji se na osnovnim principima materijala mehanike. Primjenom zateznog opterećenja u uzorak materijala pod određenim uvjetima uzrokuje zatezna deformacija dok se uzorak ne pamti. Tijekom testa, deformacija eksperimentalnog uzorka pod različitim opterećenjima i maksimalnim opterećenjem kada se zabilježe uzorak, kako bi se izračunala čvrstoća prinosa, zatezna čvrstoće i druge pokazatelje materijala.
Stres σ = f / a
σ je zatezna snaga (MPA)
F je zatezni opterećenje (n)
A je presjek uzorak
2. Zatezna krivulja
Analiza nekoliko faza procesa istezanja:
a. U OP fazi s malim teretom, izduženje je u linearnoj vezi s teretom, a FP je maksimalno opterećenje za održavanje ravne linije.
b. Nakon što teret prelazi FP, zatezna krivulja počinje da se ne-linearna veza. Uzorak ulazi u početnu fazu deformacije, a opterećenje se uklanja, a uzorak se može vratiti u prvobitno stanje i elastično deformirati.
c. Nakon što teret prelazi Fe, opterećenje se uklanja, dio deformacije je obnovljen, a dio preostale deformacije se zadržava, što se naziva plastičnom deformacijom. FE se naziva elastičnom granicom.
d. Kada se opterećenje poveća, daljnje, zatezna krivulja pokazuje piljevinu. Kada se opterećenje ne poveća ili ne padne, pojava se naziva fenomen kontinuiranog izduženja eksperimentalnog uzorka. Nakon popuštanja, uzorak počinje proći očigledna plastična deformacija.
e. Nakon popuštanja, uzorak pokazuje porast otpornosti na deformaciju, jačanje rada i ojačanja deformacije. Kad teret dosegne fb, isti dio uzorka naglo se smanjuje. FB je granica snage.
f. Fenomen skupljanja dovodi do smanjenja nosivosti uzorka. Kad opterećenje dostigne FK, uzorak se pokvari. To se naziva opterećenje loma.
Snaga prinosa
Snaga prinosa je maksimalna vrijednost stresa koju metalni materijal može izdržati od početka plastične deformacije kako bi se kompletirao prijelom kada su izloženi vanjskoj sili. Ova vrijednost označava kritičnu točku na kojoj se materijal prelazi iz faze elastične deformacije u fazu plastične deformacije.
Klasifikacija
Snaga gornjeg prinosa: odnosi se na maksimalni stres uzorka prije nego što se sila popije prvi put kada dođe do donošenja.
Snaga niže prinosa: odnosi se na minimalni stres u fazi prinosa kada se početni prolazni efekt zanemari. Budući da je vrijednost donjeg prinosa relativno stabilna, obično se koristi kao pokazatelj materijalne otpornosti, nazvan tački ili jačinu prinosa.
Formula za izračun
Za snažnu snagu prinosa: R = f / sₒ, gdje je f Maksimalna sila prije nego što sila padne prvi put u fazi prinosa, a sₒ je originalna presjeka uzorka.
Za nižu čvrstoću prinosa: R = f / sₒ, gdje je f minimalna sila F ignorirajući početni prolazni efekt, a sₒ je izvornog područja uzorka.
Jedinica
Jedinica prinosa je obično MPA (megapaskal) ili N / mm² (Newton po kvadratnom milimetar).
Primer
Uzmite nisko ugljični čelik kao primjer, granica njegove prinose je obično 207MPA. Kada se podvrgne vanjskoj sili većoj od ove granice, niski ugljični čelik proizvesti će trajnu deformaciju i ne može se vratiti; Kada se podvrgne vanjskoj sili manjoj od ove granice, niski ugljični čelik može se vratiti u prvobitno stanje.
Snaga prinosa jedan je od važnih pokazatelja za ocjenu mehaničkih svojstava metalnih materijala. Odražava sposobnost materijala da se odupru plastičnim deformacijama kada su izloženi vanjskim silama.
Zatezna čvrstoća
Natezna čvrstoća je sposobnost materijala da se odupire štete pod zateznim opterećenjem, koji se posebno izražava kao maksimalna vrijednost stresa koju materijal može izdržati tijekom zatezanja. Kada zatezni stres na materijalu prelazi njenu vlačnu čvrstoću, materijal će se proći plastičnom deformacijom ili lom.
Formula za izračun
Formula za izračun za zatezna čvrstoću (Σt) je:
Σt = f / a
Gdje je f maksimalna zatezna sila (Newton, N) da se uzorak može izdržati prije nego što se probija, a a je originalna presjeka uzorka (kvadratni milimetar, mm²).
Jedinica
Jedinica zatezne čvrstoće obično je MPA (megapaskal) ili N / mm² (Newton po kvadratnom milimetar). 1 MPa je jednak 1.000.000 newtona po kvadratnom metru, koji je takođe jednak 1 n / mm².
Uticajni faktori
Nateljenu čvrstoću utječe mnogo faktora, uključujući kemijsku kompoziciju, mikrostrukturu, toplinski postupak, način obrade itd. Različite materijale imaju različite zatezne snage, tako da je u praktičnim aplikacijama potrebno odabrati odgovarajuće materijale na osnovu mehaničkih svojstava Materijali.
Praktična primjena
Zatezna čvrstoća je vrlo važan parametar u području nauke i inženjerstva materijala i često se koristi za procjenu mehaničkih svojstava materijala. U pogledu konstrukcijskog dizajna, odabir materijala, sigurnosna procjena itd., Zatezna snaga je faktor koji se mora uzeti u obzir. Na primjer, u građevinarstvu, zatezna čvrstoća čelika važan je faktor u određivanju da li može izdržati teret; U polju zrakoplovnog zrakoplova, zatezna čvrstoća laganih i materijala velike čvrstoće ključ je za osiguranje sigurnosti zrakoplova.
Snaga umora:
Metalni umor odnosi se na proces u kojem materijale i komponente postepeno proizvode lokalnu trajnu kumulativnu štetu na jednom ili više mjesta pod cikličkim stresom ili cikličnim sojem, a pukotine ili nagli kompletni prijelomi pojavljuju se nakon određenog broja ciklusa.
Karakteristike
Iznenadnost u vremenu: metalni neuspjeh umora često se pojavljuje iznenada u kratkom vremenskom periodu bez očiglednih znakova.
Lokalitet u položaju: Neuspjeh umor obično se javlja u lokalnim područjima u kojima je stres koncentriran.
Osjetljivost na okoliš i nedostaci: Metalni umor je vrlo osjetljiv na okoliš i sitne nedostatke unutar materijala, što može ubrzati proces umora.
Uticajni faktori
Amplituda stresa: Veličina stresa direktno utječe na život umornog umornog umaka.
Prosječna veličina stresa: veći prosječni stres, kraći život umor metala.
Broj ciklusa: Što više puta metal je pod cikličkim stresom ili naprezanjem, ozbiljnija nakupljanje oštećenja umora.
Preventivne mjere
Optimizirajte izbor materijala: Odaberite Materijali sa većim ograničenjima umora.
Smanjenje koncentracije stresa: Smanjite koncentraciju stresa kroz konstrukcijske metode dizajna ili obrade, poput upotrebe zaobljenih ugaonih prijelaza, povećavajući dimenzije presjeka itd.
Površinski tretman: poliranje, prskanje itd. Na metalnoj površini za smanjenje površinskih oštećenja i poboljšanje snage umora.
Inspekcija i održavanje: Redovito pregledajte metalne komponente da biste odmah otkteli i popravljali nedostatke kao što su pukotine; Održavajte dijelove sklone umoru, poput zamjene istrošenih dijelova i jačanje slabih veza.
Metalni umor je zajednički režim metala zatajenja, koji karakteriše iznenadnost, lokalitet i osjetljivost na okoliš. Amplituda stresa, prosječna veličina stresa i broj ciklusa glavni su faktori koji utječu na metalni umor.
SN Curve: opisuje život umornog materijala pod različitim nivoima stresa, gdje s predstavlja stres, a n predstavlja broj ciklusa stresa.
Koeficijent čvrstoće umora:
(KF = KA \ CDOT KB \ CDOT KC \ CDOT KD \ CDOT KE)
GDJE (KA) je faktor opterećenja, (KB) je faktor veličine, (KC) je faktor temperature, (KD) je faktor kvalitete površine i (KE) je faktor pouzdanosti.
SN Cura matematički izraz:
(\ sigma ^ m n = c)
Gde je (\ sigma) stres, n je broj stresanih ciklusa, a m i c su materijalne konstante.
Koraci za izračun
Odredite konstante materijala:
Odredite vrijednosti M i C kroz eksperimente ili se odnose na relevantnu literaturu.
Odredite faktor koncentracije stresa: Razmotrite stvarni oblik i veličinu dijela, kao i koncentraciju stresa uzrokovanih filetima, ključnim putem itd. Za određivanje faktora koncentracije stresa K. Izračunajte snagu za umor: prema SN krivulji i stresu Faktor koncentracije, u kombinaciji sa dizajnerskim životom i ravnom nivou radnog stresa dijela, izračunajte snagu umora.
2. Plastičnost:
Plastičnost se odnosi na svojstvo materijala koji, kada je podvrgnut vanjskoj sili, proizvodi trajnu deformaciju bez probijanja kada vanjska sila prelazi njenu elastičnu granicu. Ova deformacija je nepovratna, a materijal se neće vratiti u prvobitni oblik čak i ako se ukloni vanjska sila.
Indeks plastifikacije i njena formula izračuna
Izduživanje (Δ)
Definicija: Izduživanje je postotak ukupne deformacije odsjeka mjerača nakon uzoraka zatezanje prelomljenog u prvobitnoj dužini mjera.
Formula: Δ = (L1 - L0) / L0 × 100%
Gdje je L0 originalna dužina mjera uzorak;
L1 je duljina mjerača nakon što se uzorak pokvari.
Segmentno smanjenje (ψ)
Definicija: Segmentno smanjenje je postotak maksimalnog smanjenja područja poprečnog presjeka pri vratnom mjestu nakon što se uzorak razbije na izvorno područje presjeka.
Formula: ψ = (F0 - F1) / F0 × 100%
Gdje je f0 originalni presjek uzorka;
F1 je područje presjeka na boci vrat nakon polomljenog uzoraka.
3. Tvrdoća
Metalna tvrdoća je indeks mehaničkog nekretnina za mjerenje tvrdoće metalnih materijala. Ukazuje na mogućnost da se odupiru deformaciji u lokalnom zapreminu na metalnoj površini.
Klasifikacija i prikaz tvrdoće metala
Metalna tvrdoća ima razne metode klasifikacije i reprezentacije prema različitim metodama ispitivanja. Uglavnom uključuju sljedeće:
Brinell tvrdoća (HB):
Opseg primjene: općenito se koristi kada je materijal mekši, poput obojenih metala, čelika prije topline ili nakon spajanja.
Načelo ispitivanja: Sa određenom veličinom ispitivanja, učvršćena čelična kugla ili karbidna kugla od određenog promjera pritisnuta se u površinu metala koji će se testirati, a opterećenje se istovaruje nakon određenog vremena i promjera uvlačenja i promjera uvlačenja na površini koju treba testirati mjeri se.
Formula za izračunu: Vrijednost tvrdoće Brinell je kvocijent dobiven dijeljenjem tereta sfernim površinama uvlačenja.
Tvrdoća Rockwell (HR):
Opseg primjene: uglavnom se koristi za materijale s većom tvrdoćom, poput tvrdoće nakon toplotnog tretmana.
Princip ispitivanja: slična tvrdoći Brinell, ali koristeći različite sonde (dijamant) i različite metode izračuna.
Vrste: Ovisno o aplikaciji, postoje HRC (za velike tvrdoće), HRA, HRB i druge vrste.
Vickers tvrdoća (HV):
Opseg primjene: Pogodno za analizu mikroskopa.
Princip ispitivanja: Pritisnite površinu materijala sa opterećenjem manjim od 120 kg i dijamantski kvadratni konusni ugao s kratkim kutom od 136 ° i podijelite površinu jame za uvlačenje materijala za vrijednost opterećenja.
Leeb tvrdoća (HL):
Značajke: Prijenosni tester tvrdoće, jednostavan za mjerenje.
Princip ispitivanja: Koristite odvod generiranim glavom na kuglice nakon udara površine tvrdoće i izračunajte tvrdoću po omjeru brzine odbojnosti udarca na 1 mm od uzorka na brzinu uzorka do brzine udara.
Vrijeme objavljivanja: sep-25-2024
