Güclü güc sınağı əsasən metal materialların uzanma zamanı zərərlərə qarşı zərər verə bilməsi üçün istifadə olunur və materialların mexaniki xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək üçün vacib göstəricilərdən biridir.
1. Zərif test
Gərginlik testi maddi mexanikanın əsas prinsiplərinə əsaslanır. Müəyyən şərtlərdə material nümunəsinə bir gərgin yük tətbiq edərək, nümunə fasiləyə qədər gərgin deformasiyaya səbəb olur. Test zamanı eksperimental nümunənin müxtəlif yüklər altında deformasiyası və nümunə fasiləsi, məhsulun gücü, gərginlik gücünü və materialın digər performans göstəricilərini hesablamaq üçün qeyd olunur.
Stress σ = f / a
σ, gərginlik gücü (mpa)
F TENSILE yüküdür (n)
A nümunənin kəsişən sahəsidir
2. Getile əyri
Uzanan prosesin bir neçə mərhələsinin təhlili:
a. Kiçik bir yüklə op mərhələdə, uzanma yükü ilə xətti bir əlaqədədir və FP düz xətti qorumaq üçün maksimum yükdür.
b. Yükün FP-dən çox olduqda, gərginlik əyri olmayan bir əlaqə qurmağa başlayır. Nümunə ilkin deformasiya mərhələsinə daxil olur və yük çıxarılır və nümunə orijinal vəziyyətinə və elastik şəkildə deformaya qayıda bilər.
c. Yükün ardından yükündən sonra yük çıxarılır, deformasiyanın bir hissəsi bərpa olunur və qalıq deformasiyanın bir hissəsi plastik deformasiya adlanır. Fe elastik həddi adlanır.
d. Yük daha çox artdıqda, gərginlik əyri mişarta da göstərir. Yük artmadığı və ya azaldıqda, təcrübi nümunənin davamlı uzanmasının fenomeni məhsuldar deyilir. Səmərifdən sonra nümunə açıq plastik deformasiyaya məruz qalmağa başlayır.
e. Səfərdən sonra nümunə deformasiya müqavimətinin artmasını, işlərin gücləndirilməsi və deformasiyanın gücləndirilməsini göstərir. Yük fb-ə çatdıqda, nümunənin eyni hissəsi kəskin şəkildə kiçilir. FB güc həddidir.
f. Büzülmə fenomeni nümunənin daşıma qabiliyyətinin azalmasına səbəb olur. Yük FK-ya çatdıqda, nümunə fasilələri. Buna sınıq yükü deyilir.
Bəhs etmək
Güc, bir metal materialın xarici qüvvəyə məruz qaldıqda qırıqlığı tamamlamaq üçün plastik deformasiyanın əvvəlindən dözə biləcəyi maksimum stress dəyəridir. Bu dəyər, elastik deformasiya mərhələsindən maddi keçidlərin plastik deformasiya mərhələsinə keçid edildiyi kritik məqamı qeyd edir.
Təsnifat
Yuxarı gəlirlilik gücü: Force, nəticədə ilk dəfə meydana gəldiyi dövrdə düşmədən əvvəl nümunənin maksimum stresinə aiddir.
Daha aşağı məhsuldarlıq gücü: İlkin keçici təsiri nəzərə alındıqda məhsuldarlıq mərhələsindəki minimum stresə aiddir. Aşağı gəlir nöqtəsinin dəyəri nisbətən sabit olduğundan, ümumiyyətlə, məhsuldarlıq nöqtəsi və ya məhsuldarlıq gücü adlanan maddi müqavimətin göstəricisi kimi istifadə olunur.
Hesablama formulu
Yuxarı gəlir gücü üçün: r = f / sₒ, F-nin ilk dəfə gəlir mərhələsində ilk dəfə düşməzdən əvvəl maksimum qüvvədir və nümunənin orijinal çarpaz bölməsidir.
Aşağı gəlir gücü üçün: r = f / sₒ, burada, sonuncu keçici effektə məhəl qoymayan minimum qüvvədir və nümunənin orijinal çarpaz bölgəsidir.
Vahidi
Gəlir gücü vahid ümumiyyətlə mpa (megapascal) və ya n / mm² (kvadrat millimetr üçün Newton).
Misal
Bir nümunə olaraq aşağı karbon poladdan götürün, onun gəlir həddi ümumiyyətlə 207MPA-dır. Bu hədddən çox xarici bir qüvvəyə məruz qaldıqda, aşağı karbon polad daimi deformasiya istehsal edəcək və bərpa edilə bilməz; Xarici bir qüvvəyə nisbətən bu hədddən az olduqda, aşağı karbon polad orijinal vəziyyətinə qayıda bilər.
Güc, metal materialların mexaniki xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək üçün vacib göstəricilərdən biridir. Xarici qüvvələrə məruz qaldıqda materialların plastik deformasiyaya qarşı durmaq qabiliyyətini əks etdirir.
Təyərlilik
Gərginlik Güc, materialın gərginliyi zamanı materialın tensil prosesi ilə əlaqəli maksimum stress dəyəri kimi ifadə olunan gərginlik dəyəri olan zədələnmiş bir materialın zədələnməsinə qarşı çıxma qabiliyyətidir. Materialdakı gərginlik gərginliyi gərginliyini aşdıqda, material plastik deformasiyaya və ya sınıqdan keçəcəkdir.
Hesablama formulu
Gərginlik gücü (σt) üçün hesablama formulu:
σt = f / a
Bu, nümunənin qırılmadan əvvəl tab gətirə biləcəyi maksimum gərginlik (newton, n), nümunənin (kvadrat millimetr, mm²) orijinal kəsişmə sahəsidir.
Vahidi
Gərginlik qurğusu, ümumiyyətlə mpa (megapascal) və ya n / mm² (kvadrat millimetr üçün Newton). 1 mpa, 1 n / mm² -ə bərabər olan bir kvadrat metrə qədər 1000.000 nyuta bərabərdir.
Amillərə təsir göstərir
Zərərli gücü, kimyəvi tərkibi, mikro quruluş, istilik müalicəsi prosesi, emal üsulu və s. O cümlədən fərqli materialların müxtəlif gərginlikli güclü tərəfləri var, buna görə də praktik tətbiqlərdə, mexaniki xüsusiyyətlərə əsaslanan uyğun materialları seçmək lazımdır Materiallar.
Praktik tətbiq
Gərginlik, materiallar və mühəndislik sahəsində çox vacib bir parametrdir və tez-tez materialların mexaniki xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək üçün istifadə olunur. Struktur dizayn, material seçimi, təhlükəsizlik qiymətləndirməsi və s. Baxımından nəzərdə tutulan güc, nəzərə alınmalı olan bir amildir. Məsələn, tikinti mühəndisliyində, poladın gərginlik gücü, yüklərə tab gətirə biləcəyinin müəyyənləşdirilməsində vacib bir amildir; Aerokosmik sahəsində yüngül və yüksək güclü materialların gərginliyi, təyyarənin təhlükəsizliyini təmin etmək üçün açardır.
Yorğunluq gücü:
Metal yorğunluq, material və komponentlərin tsiklik stress və ya tsiklik süzgəc və ya tsiklik gərginlik altında bir və ya bir neçə yerdə yerli daimi olaraq yerli daimi kümülatif ziyan verdikləri prosesə aiddir və müəyyən sayda dövrədən sonra qəfil tam qırıqlar meydana gəlir.
Xüsusiyyət
Vaxtında qəfilsizlik: metal yorğunluq çatışmazlığı tez-tez qısa müddət ərzində açıq bir müddətdə birdən-birə qəflətən baş verir.
Vəzifə yeri: Yorğunluq uğursuzluğu ümumiyyətlə stresin cəmləşdiyi yerli ərazilərdə baş verir.
Ətraf mühitə və qüsurlara həssaslıq: metal yorğunluq ətraf mühitə və kiçik qüsurlara çox həssasdır, bu yorğunluq prosesini sürətləndirə bilər.
Amillərə təsir göstərir
Stress amplitüdü: Stressin miqyası metalın yorğunluq həyatına birbaşa təsir göstərir.
Orta stress miqyası: ortalama stresdən daha çox, metalın yorğunluq həyatı daha qısa.
Dövrlərin sayı: metal tsiklik stres və ya gərginlik altındadırsa, yorğunluq zərərinin toplanması daha ciddidir.
Profilaktik tədbirlər
Material seçimini optimallaşdırın: Daha yüksək yorğunluq hədləri olan materialları seçin.
Stress konsentrasiyasını azaltmaq: Struktur dizaynı və ya emal üsulları ilə stres konsentrasiyasını azaltmaq, məsələn, yuvarlaq künc keçidlərindən istifadə, çarpaz bölmə ölçüləri və s.
Səthi müalicə: Səthi qüsurları azaltmaq və yorğunluq gücünü yaxşılaşdırmaq üçün metal səthdə cilalanma, çiləmə və s.
Təftiş və texniki xidmət: Çatlar kimi qüsurları dərhal aşkar etmək və təmir etmək üçün metal komponentləri mütəmadi olaraq yoxlayın; Torpaq hissələrini əvəz etmək və zəif əlaqələri gücləndirmək kimi yorğunluğa meylli hissələri qorumaq.
Metal yorğunluq, qəfil, mövqeyi və ətraf mühitə həssaslıqla xarakterizə olunan ümumi bir metal çatışmazlıq rejimidir. Stress amplitüdü, orta stress miqyası və dövrlərin sayı metal yorğunluğuna təsir edən əsas amillərdir.
SN Curve: STRESS və N-nin stress dövrlərinin sayını təmsil etdiyi müxtəlif stres səviyyələrində olan materialların yorğunluq ömrünü təsvir edir.
Yorğunluq Gücü əmsalı formulu:
(Kf = ka \ cdot KB \ cdot kc \ cdot kd \ cdot ke)
Harada (KA) yük faktorudur
SN əyri riyazi ifadəsi:
(\ sigma ^ m n = c)
Harada (\ sigma) stresdir, n stress dövrlərinin sayıdır, m və c material sabitləridir.
Hesablama addımları
Maddi sabitləri müəyyənləşdirin:
Təcrübələr və ya müvafiq ədəbiyyata istinad edərək M və C dəyərlərini müəyyənləşdirin.
Stress konsentrasiya amilini müəyyənləşdirin: Hissənin həqiqi forma və ölçüsünü, habelə fileto, keyways və s. Təsadüfən stres konsentrasiyası faktoru K.-ni müəyyənləşdirmək üçün stress konsentrasiyasını nəzərdən keçirin. Yorğunluq gücünü və stresinə görə Konsentrasiya amili, dizayn həyatı və hissənin stress səviyyəsi ilə birlikdə, yorğunluq gücünü hesablayın.
2. Plastiklik:
Plastiklik, xarici qüvvəyə məruz qaldıqda, xarici qüvvə elastik həddini aşdıqda qırmadan daimi deformasiya istehsal edir. Bu deformasiya dönməzdir və xarici qüvvə çıxarılsa da, material orijinal formasına qayıtmayacaqdır.
Plastiklik indeksi və onun hesablama formulu
Uzanma (δ)
Tərif: Yellingasiya, ölçmə hissəsinin ümumi deformasiyasının, nümunənin orijinal ölçü uzunluğuna sürüşməsinin ardından ölçmə hissəsinin ümumi deformasiyasının faizidir.
Formula: δ = (L1 - L0) / L0 × 100%
L0 nümunənin orijinal ölçülü uzunluğu olduğu yerdə;
L1, nümunənin qırıldıqdan sonra ölçü uzunluğu.
Seqmental azaldılması (ψ)
Tərif: seqmental azaldılması, nümunə, orijinal kəsişmə bölgəsinə qırıldıqdan sonra boyun qutusundakı kəsişmə bölgəsindəki maksimum azaldılmasının faizidir.
Formula: ψ = (F0 - F1) / F0 × 100%
Burada F0 nümunənin orijinal çarpaz bölməsidir;
F1, nümunə pozulduqdan sonra boyun nöqtəsindəki kəsişmə sahəsidir.
3. Sərtlik
Metal sərtliyi metal materialların sərtliyini ölçmək üçün mexaniki bir əmlak indeksidir. Bu, metal səthdəki yerli həcmdə deformasiyaya qarşı durmaq qabiliyyətini göstərir.
Təsnifat və metal sərtliyin nümayəndəliyi
Metal sərtliyində müxtəlif test metodlarına görə müxtəlif təsnifat və nümayəndəlik metodları var. Əsasən aşağıdakıları daxil edin:
Brinell Hardness (HB):
Tətbiq sahəsi: Ümumiyyətlə material, əlvan metallar kimi, istilik müalicəsindən əvvəl və ya ilkinləşmədən əvvəl polad kimi daha yumşaq olduqda istifadə olunur.
Test prinsipi: Müəyyən bir test yükünün müəyyən bir ölçüsü ilə, müəyyən bir diametrin sərtləşdirilmiş bir polad topu və ya karbid topu sınaqdan keçiriləcək metalın səthinə basılır və göstərilən bir müddətdən sonra yükü boşaldılır və girinti diametri Sınaqlanmaq üçün səthdə ölçülür.
Hesablama Formulu: Brinell Hardness dəyəri, yükü boşluqun sferik səth sahəsi ilə bölməklə əldə edilən təklifdir.
Rockwell Hardness (HR):
Tətbiq sahəsi: Ümumiyyətlə, istilik müalicəsindən sonra sərtlik kimi daha yüksək sərtlik olan materiallar üçün istifadə olunur.
Test prinsipi: Brinell sərtliyinə bənzəyir, lakin fərqli zondlardan (almaz) və fərqli hesablama metodlarından istifadə etməklə.
Növlər: Tətbiqdən asılı olaraq, HRC (yüksək sərtlik materialları üçün), HRA, HRB və digər növlər var.
Vickers Hardness (HV):
Tətbiq sahəsi: mikroskop analizi üçün uyğundur.
Test prinsipi: 120 kq-dan az olan bir yüklə, 136 ° -in bir ucu olan bir Diamond Square konusunun 36 ° -də olan bir yüklə vurun və Vickers Hardness dəyərini yükləmək üçün yük dəyəri ilə maddi boşluq çuxurunun səth sahəsini doldurun.
Leeb Hardness (HL):
Xüsusiyyətlər: Portativ sərtlik test cihazı, ölçmək asandır.
Test prinsipi: Sərtlik səthinə təsir etdikdən sonra təsir topu başının başına yaradan sıçrayışdan istifadə edin və Sərtliyi nümunə səthindən 1 mm-də vurma sürətinin təsir sürətinə qədər 1 mm-lik sürətinin nisbəti ilə sərtliyi hesablayın.
Time vaxt: sep-25-2024
