Az anyag erőssége kulcsszerepet játszik annak meghatározásában, hogy az anyag hogyan viselkedik különböző stressz és körülmények között.
Függetlenül attól, hogy épületet tervez, egy gépi rész, vagy egy teljes szerkezet, Alapvető fontosságú annak ismerete, hogy egy anyag hogyan fog működni erő alatt.
Különböző típusú anyagvizsgálatokat használnak a különféle szilárdság mérésére, és minden teszt egyedi célt szolgál.
Az alábbiakban hat közös anyagi szilárdsági teszt található, kiemelve módszertanukat, kulcsfontosságú mérések, és alkalmazások.
1. Szakítóvizsgálat
A szakítóvizsgálat az egyik legszélesebb körben alkalmazott módszer az anyagok mechanikai tulajdonságainak értékelésére, Különösen az a képességük, hogy ellenálljanak az erőknek a nyújtó vagy húzó erőknek.
Ez a teszt magában foglalja a szakító terhelés fokozatosan növekvő felhasználását az anyagmintára (Általában súlyzó alakú) Amíg meg nem szakad.
Az alkalmazott terhelés rögzítésével, rugalmassági modulus, hozamszilárdság, szakítószilárdság, hajlékonyság, feszültségkeményítő tulajdonságok, Young modulusa, és a Poisson aránya kiszámítható.
A tesztet szakítóvizsgáló géppel végezzük, univerzális tesztelőgépként is ismert (UTM).
A mért kulcsfontosságú paraméterek:
- Hozamszilárdság: Az a stresszpont, amelyen egy anyag plasztikusan elkezdi deformálni (állandó deformáció). Például, alacsony széntartalmú acélhoz, A hozam erőssége általában körül van 250 MPA.
- Végső szakítószilárdság (UTS): Az anyag maximális feszültsége ellenállhat a törés előtt.
Acél, például, lehet, hogy van egy UTS 400 MPA 700 MPA Az ötvözettől függően. - Rugalmassági modulus (Young modulusa): A stressz és a feszültség aránya az elasztikus régióban, jelezve az anyagi merevséget. Acélhoz, Young modulusa általában az 200 GPA.
- Meghosszabbítás: Az anyag hosszának növekedésének százalékos aránya, mielőtt megszakadna. Nagy meghosszabbítású anyagok, mint például csillogó acél, több, mint 10% kudarc előtt.
A szakítóvizsgálat elengedhetetlen a szerkezeti komponensekben használt anyagokhoz, mint például a fémek, műanyag, és kompozit anyagok.
Értékes adatokat szolgáltat arról, hogy az anyagok hogyan fognak feszültség alatt viselkedni a valós alkalmazásokban, a hidak kábeleitől a repülőgépek alkatrészeiig.
2. Nyomóvizsgálat
A kompressziós tesztelés kiértékeli az anyag azon képességét, hogy ellenálljon a nyomóerőknek - erők, amelyek nyomják vagy megnyomják az anyagot.
A teszt különösen hasznos a törékeny anyagok esetében, mint például a beton, kerámia, És néhány fém.
Ebben a tesztben, Anyagmintát egy kompressziós tesztelő gépbe helyeznek, ahol terhelést alkalmaznak, amíg az anyag deformálódik vagy nem sikerül.
A mért kulcsfontosságú paraméterek:
- Nyomószilárdság: A maximális nyomóhasználat, amelyet az anyag elviselhet a meghibásodás előtt.
Például, A betonnak általában nyomószilárdsága van 20-40 MPA, míg a nagy szilárdságú beton meghaladhatja 100 MPA. - Zúzószilárdság: Az a pont, amelyen a törékeny anyagok törnek a tömörítés alatt.
Ez releváns az olyan anyagokhoz, mint a kerámia vagy az öntvény, amely viszonylag alacsony nyomóerőkkel szakadhat meg a gömbölyű anyagokhoz képest.
A kompressziós tesztelés különösen fontos az építésben és az építkezésben, Ahol az olyan anyagokat, mint a beton- és acéloszlopokat, a jelentős terhelések támogatására tervezték.
Ez a teszt biztosítja, hogy az anyagok meghibásodás nélkül nehéz szerkezeti terheléseket viseljenek.
3. Fáradtságvizsgálat
A fáradtságvizsgálat kritikus fontosságú az olyan anyagok esetében, amelyeket ciklikus vagy ismétlődő terhelésnek vetnek alá, mint például a gépekben találhatók, autóipari alkatrészek, és repülőgép.
Az anyagok gyakran képesek magas szintű stresszet elviselni, de az ismételt be- és kirakodási ciklusok esetén kudarcot vallhatnak.
Fáradtsági tesztben, Egy anyagot ismételt stresszciklusnak vetnek alá, amíg végül nem sikerül.
A teszt szimulálja a valós körülményeket, ahol az alkatrészeket idővel terhelés ingadozásainak vetik alá, például motor alkatrészek egy autóban vagy turbina pengékben egy repülőgépmotorban.
A mért kulcsfontosságú paraméterek:
- Kifáradási szilárdság: Az anyag maximális feszültsége egy adott számú ciklus miatt a meghibásodás előtt.
Például, Az autóalkatrészekben az acél alkatrészek fáradtságuk körül lehet 250 MPA. - S-n görbe (Stressz vs. Ciklusok száma): Ez a görbe ábrázolja az alkalmazott feszültség és az anyag ciklusok számát, amelyek az anyag ellenállnak a meghibásodás előtt.
Az olyan anyagok, mint a titánötvözetek, ismertek a magas fáradtsággal, hogy megfelelővé tegyék őket repülőgéppel alkalmazásokhoz.
A fáradtságvizsgálat létfontosságú azokban az iparágakban, ahol az alkatrészek ciklikus stresszt tapasztalnak, beleértve az autóipart is, űrrepülés, és a gyártás, Ahol az alkatrészeknek több millió betöltési ciklust kell elviselniük hiba nélkül.
4. Torziós tesztelés
A torziós tesztelés méri az anyag azon képességét, hogy ellenálljon a csavaró vagy a forgási erőknek. Az anyag az egyik végén rögzítve van, és a másik végére nyomatékot alkalmaznak, elcsavarodva.
Ez a teszt betekintést nyújt az anyag nyírószilárdságába, műanyag deformációs jellemzők, és a rotációs stresszre adott válasz.
A mért kulcsfontosságú paraméterek:
- Nyíróerő: Az anyag azon képessége, hogy ellenálljon a nyíró erőknek. Például, Az acélnak általában nyírószilárdsága körül van 300 MPA, Míg a lágyabb anyagok, mint például az alumínium, alacsonyabb nyírószilárdságúak lehetnek.
- Torziós modulus: Az anyag ellenállása a csavarozásnak, ami elősegíti a forgó alkatrészek, például a tengelyekben használt anyagok általános merevségének meghatározását.
- Műanyag deformáció: Az anyag megszakadása előtti állandó csavarás vagy deformáció mértéke.
A gömbölyű anyagok a kudarc előtt jelentős csavarodáson mennek keresztül, míg a törékeny anyagok kis mennyiségű deformáció után gyorsan kudarcot vallnak.
A torziós tesztelés elengedhetetlen az alkatrészekben használt anyagok, például a tengelyekben használt anyagok értékeléséhez, csavaroz, és olyan csövek, amelyek a gépekben fordulási erőket tapasztalnak, autóipar, és űrrepülési alkalmazások.
5. Nick Break tesztelés
A Nick Break tesztelése egy speciális ütközési teszt, amelyet elsősorban a hegesztett ízületek szilárdságának értékelésére használnak.
A hegesztett területen egy kis bevágás jön létre, És akkor a mintát ütéserővel csapják le.
A törés általában a hegesztett ízületnél fordul elő, és az anyagi törések jelölhetik a hegesztés minőségét.
A mért kulcsfontosságú paraméterek:
- Hegesztési erő: Ez méri a hegesztett ízület azon képességét, hogy ütközés alatt álljon a törés ellen. Az erős hegesztések minimális törést és maximális energiaelnyelést mutatnak.
- Ütközési szilárdság: Az anyag azon képessége, hogy elnyelje az energiát, mielőtt meghibásodna. A nagy keménységű anyagok még durva körülmények között is ellenállnak a törékeny törésnek.
Ez a teszt elengedhetetlen az iparágak számára, amelyek a strukturális integritás hegesztésére támaszkodnak, mint például a hajógyártás, építés, és a csővezeték gyártása.
6. Kúszóvizsgálat
A kúszóvizsgálat kiértékeli, hogy az anyag hogyan deformálódik állandó terhelés alatt hosszabb ideig, Különösen magas hőmérsékleten.
A hosszú távú stressznek kitett anyagok esetében, például erőművekben vagy repülőgép -motorokban, A kúszó viselkedés megértése döntő jelentőségű.
A teszt során, Egy anyagot állandó hőmérsékleten állandó feszültségnek vetnek alá, és a deformáció mennyisége (kúszás) idővel mérik.
A mért kulcsfontosságú paraméterek:
- Kúszó sebesség: Az a sebesség, amellyel az anyag idővel deformálódik a stressz alatt. Az olyan anyagok, mint a sugárhajtású motorokban használt szuper-.
- Kúszószilárdság: Az anyag azon képessége, hogy magas hőmérsékleten tartós stressz alatt ellenálljon a deformációnak.
- Idő-hőmérséklet-transzformáció (TTT) Görbe: Ez a görbe megmutatja, hogy a hőmérséklet és az idő hogyan befolyásolja az anyag kúszási sebességét.
A kúszóvizsgálat különösen fontos a magas hőmérsékleten alkalmazott alkalmazásokban, például a turbinákban, motorok, és reaktorok, ahol az anyagoknak meghibásodás nélkül ellenállniuk kell a hosszan tartó termikus és mechanikai feszültségeknek.
Következtetés
Ez a hat erőfeszítés - szakító, kompressziós, fáradtság, csavarodás, nick szünet, és kúszás - kritikus betekintést nyújtson be arra, hogy az anyagok hogyan fognak teljesíteni a különböző típusú stressz alatt.
Minden teszt egyedi célt szolgál, hogy az anyag feszültség elleni ellenállásának értékelése, tömörítés, ciklikus stressz, csavaró erők, vagy magas hőmérsékleti deformáció.
Az anyagok erősségeinek és gyengeségeinek megértésével ezeken a teszteken keresztül, A mérnökök megalapozottabb döntéseket hozhatnak, amikor az anyagokat meghatározzák az egyes alkalmazásokhoz.
A biztonság biztosítása, tartósság, és a megbízhatóság az iparágak széles skáláján.
Hogyan rendeljünk termékeket a DEZE -től？
A hatékony feldolgozás és előállítás biztosítása érdekében, Javasoljuk, hogy adjon részletes rajzokat a szükséges termékekről.
Csapatunk elsősorban olyan szoftverekkel működik, mint a SolidWorks és az AutoCAD, És a következő formátumokban elfogadhatjuk a fájlokat: IGS, LÉPÉS, valamint a CAD és a PDF rajzok a további értékeléshez.
Ha nincs kész rajzolása vagy mintája, Egyszerűen küldjön nekünk tiszta képeket a fő dimenziókkal és a termék egység súlyával.
Csapatunk segíteni fog a szükséges tervezési fájlok létrehozásában a szoftverünkkel.
Alternatívaként, Küldhet nekünk egy fizikai mintát a termékről. 3D -s szkennelési szolgáltatásokat kínálunk, hogy pontos mintákat generáljunk ezekből a mintákból.
Ezt a szolgáltatást ingyenesen kínálják, És örömmel támogatjuk Önt a folyamat során a legjobb eredmények biztosítása érdekében.
Bármi is legyen az igénye, Kérem vegye fel velünk a kapcsolatot.
