Medžiagos stiprumas vaidina pagrindinį vaidmenį nustatant, kaip medžiaga elgsis esant įvairiems įtempiams ir sąlygoms.
Whether you’re designing a building, mašinos dalis, arba visą struktūrą, Labai svarbu žinoti, kaip medžiaga veiks veikiant jėgai.
Įvairių tipų stiprumui matuoti naudojami įvairių tipų medžiagų bandymai, ir kiekvienas testas turi unikalų tikslą.
Žemiau pateikiami šeši įprasti medžiagų stiprumo bandymai, pabrėžiant jų metodikas, pagrindinių išmatavimų, ir programos.
1. Tempimo bandymas
Tempimo bandymas yra vienas plačiausiai naudojamų medžiagų mechaninių savybių vertinimo metodų, ypač jų gebėjimas atlaikyti tempimo ar traukimo jėgas.
Šis bandymas apima palaipsniui didėjančią tempimo apkrovą medžiagos mėginiui (dažniausiai hantelio formos) kol nutrūks.
Užfiksuojant taikomą apkrovą, tamprumo modulis, derliaus stiprumas, tempimo stiprumas, ausmingumas, štampavimo kietėjimo savybės, Youngo modulis, ir Puasono koeficientą galima apskaičiuoti.
Bandymas atliekamas naudojant tempimo bandymo mašiną, taip pat žinomas kaip universalus testavimo aparatas (UTM).
Pagrindiniai išmatuoti parametrai:
- Derliaus stiprumas: Įtempių taškas, kuriame medžiaga pradeda plastiškai deformuotis (nuolatinė deformacija). Pavyzdžiui, mažai anglies turinčiam plienui, takumo riba paprastai yra apie 250 MPA.
- Didžiausia tempimo jėga (UTS): Didžiausias įtempis, kurį medžiaga gali atlaikyti prieš lūžtant.
Plienas, pavyzdžiui, gali turėti UTS svyruoja nuo 400 MPa iki 700 MPA priklausomai nuo lydinio. - Elastinis modulis (Youngo modulis): Įtempių ir deformacijų santykis elastingoje srityje, rodantis medžiagos standumą. Plienui, Youngo modulis paprastai yra 200 GPA.
- Pailgėjimas: Medžiagos ilgio padidėjimo procentas prieš jai sulūžus. Medžiagos su dideliu pailgėjimu, pavyzdžiui, kaliojo plieno, can elongate by more than 10% prieš nesėkmę.
Tempimo bandymas yra būtinas medžiagoms, naudojamoms konstrukcijų komponentuose, tokių kaip metalai, Plastikai, ir kompozicinės medžiagos.
Tai suteikia vertingų duomenų apie tai, kaip medžiagos elgsis esant įtampai realiose programose, nuo kabelių tiltuose iki komponentų lėktuvuose.
2. Suspaudimo bandymas
Suspaudimo bandymas įvertina medžiagos gebėjimą atlaikyti gniuždymo jėgas – jėgas, kurios stumia arba suspaudžia medžiagą.
Bandymas ypač naudingas trapioms medžiagoms, tokių kaip betonas, keramika, ir kai kurie metalai.
Šiame teste, medžiagos mėginys dedamas į gniuždymo bandymo mašiną, kur veikiama apkrova tol, kol medžiaga deformuojasi arba sugenda.
Pagrindiniai išmatuoti parametrai:
- Suspaudimo stiprumas: Didžiausia gniuždymo apkrova, kurią medžiaga gali atlaikyti prieš įvykstant gedimui.
Pavyzdžiui, concrete typically has a compressive strength of 20-40 MPA, while high-strength concrete can exceed 100 MPA. - Gniuždymo jėga: Taškas, kuriame trapios medžiagos lūžta gniuždant.
Tai aktualu tokioms medžiagoms kaip keramika ar liejiniai, kurios gali sulūžti esant santykinai mažoms gniuždymo jėgoms, palyginti su kaliosiomis medžiagomis.
Suspaudimo bandymai ypač svarbūs statybose ir civilinėje inžinerijoje, kur tokios medžiagos kaip betonas ir plieninės kolonos yra suprojektuotos atlaikyti dideles apkrovas.
Šis bandymas užtikrina, kad medžiagos gali atlaikyti dideles konstrukcines apkrovas be gedimų.
3. Nuovargio testas
Nuovargio bandymas yra labai svarbus medžiagoms, kurios patiria ciklines arba pasikartojančias apkrovas, such as those found in machinery, automobilių komponentai, ir lėktuvai.
Medžiagos dažnai gali atlaikyti didelį stresą, tačiau gali sugesti pakartotinai pakrovimo ir iškrovimo ciklais.
Atliekant nuovargio testą, medžiaga kartojama įtempių ciklų, kol galiausiai sugenda.
The test simulates real-world conditions, kur dalys laikui bėgant patiria apkrovos svyravimus, pvz., variklio dalys automobilyje arba turbinos mentės orlaivio variklyje.
Pagrindiniai išmatuoti parametrai:
- Nuovargio stiprumas: Didžiausias įtempis, kurį medžiaga gali atlaikyti tam tikrą skaičių ciklų iki gedimo.
Pavyzdžiui, automobilių dalių plieniniai komponentai gali turėti maždaug nuovargio stiprumą 250 MPA. - S-N kreivė (Stresas vs. Ciklų skaičius): Ši kreivė nubrėžia ryšį tarp taikomo įtempio ir ciklų, kuriuos medžiaga gali atlaikyti iki gedimo, skaičiaus.
Tokios medžiagos kaip titano lydiniai yra žinomos dėl didelio atsparumo nuovargiui, making them suitable for aerospace applications.
Nuovargio bandymai yra gyvybiškai svarbūs pramonės šakose, kuriose komponentai patiria ciklinį įtempimą, įskaitant automobilius, aviacijos ir kosmoso, ir gamyba, kur dalys turi atlaikyti milijonus pakrovimo ciklų be gedimų.
4. Sukimo bandymas
Sukimo bandymas matuoja medžiagos gebėjimą atlaikyti sukimosi ar sukimosi jėgas. Medžiaga tvirtinama viename gale, o kitam gale taikomas sukimo momentas, priverčiant jį susisukti.
Šis bandymas suteikia informacijos apie medžiagos šlyties stiprumą, plastinės deformacijos charakteristikos, ir reakcija į sukimosi įtempius.
Pagrindiniai išmatuoti parametrai:
- Šlyties stiprumas: Medžiagos gebėjimas atsispirti kirpimo jėgoms. Pavyzdžiui, plieno šlyties stiprumas paprastai yra apie 300 MPA, o minkštesnės medžiagos, tokios kaip aliuminis, gali turėti mažesnį šlyties stiprumą.
- Sukimo modulis: Medžiagos atsparumas sukimui, kuris padeda nustatyti bendrą medžiagų, naudojamų besisukančiuose komponentuose, pavyzdžiui, velenuose, standumą.
- Plastinė deformacija: Nuolatinio susisukimo arba deformacijos laipsnis prieš medžiagos lūžimą.
Kaliosios medžiagos prieš gedimą smarkiai susisuks, o trapios medžiagos greitai genda po nedidelės deformacijos.
Sukimo bandymas yra labai svarbus vertinant komponentuose, pavyzdžiui, velenus, naudojamas medžiagas, varžtai, ir vamzdžiai, kurie patiria sukimosi jėgas mašinose, Automobiliai, ir kosmoso taikymams.
5. Nick Break testavimas
Nicko lūžio bandymas yra specializuotas smūgio bandymas, pirmiausia naudojamas suvirintų jungčių stiprumui įvertinti.
Suvirintoje vietoje sukuriama nedidelė įpjova, o tada bandinys smogiamas smūgio jėga.
Lūžis paprastai įvyksta suvirintoje jungtyje ir tai, kaip medžiagos lūžiai gali rodyti suvirinimo kokybę.
Pagrindiniai išmatuoti parametrai:
- Suvirinimo jėga: Tai matuoja suvirintos jungties gebėjimą atsispirti lūžimui smūgio metu. Stiprios suvirinimo siūlės turi minimalų lūžį ir didžiausią energijos sugėrimą.
- Poveikis kietumas: Medžiagos gebėjimas sugerti energiją prieš sugenda. Medžiagos, turinčios didelį kietumą, bus atsparios trapiam lūžimui net ir atšiauriomis sąlygomis.
Šis bandymas yra būtinas pramonės šakoms, kuriose konstrukcijos vientisumas remiasi suvirinimu, pavyzdžiui, laivų statyba, statyba, and pipeline manufacturing.
6. Šliaužimo testavimas
Valkšnumo bandymas įvertina, kaip medžiaga deformuojasi esant pastoviai apkrovai ilgą laiką, ypač esant aukštai temperatūrai.
For materials exposed to long-term stresses, such as in power plants or aerospace engines, understanding creep behavior is crucial.
Bandymo metu, medžiaga yra nuolat veikiama aukštoje temperatūroje, and the amount of deformation (šliaužti) yra matuojamas laikui bėgant.
Pagrindiniai išmatuoti parametrai:
- Šliaužimo greitis: Greitis, kuriuo medžiaga deformuojasi veikiant įtempimui laikui bėgant. Reaktyviniuose varikliuose naudojamos medžiagos, tokios kaip superlydiniai, dažnai turi labai mažą valkšnumo greitį, kad būtų užtikrintas veikimas aukštoje temperatūroje.
- Šliaužimo stiprumas: Medžiagos gebėjimas atsispirti deformacijai esant nuolatiniam įtempimui aukštoje temperatūroje.
- Laikas-Temperatūra-Transformacija (TTT) Kreivė: Ši kreivė parodo, kaip temperatūra ir laikas įtakoja medžiagos valkšnumo greitį.
Valkšnumo bandymas yra ypač svarbus aukštoje temperatūroje, pavyzdžiui, turbinose, variklius, ir reaktoriai, kur medžiagos turi be gedimų atlaikyti ilgalaikius šiluminius ir mechaninius įtempius.
Išvada
These six strength tests — tensile, suspaudimo, nuovargis, sukimas, slapyvardis, ir šliaužti – pateikite esminių įžvalgų apie tai, kaip medžiagos veiks esant įvairių tipų įtempiams.
Each test serves a unique purpose, ar vertinamas medžiagos atsparumas įtempimui, suspaudimas, ciklinis stresas, sukimo jėgos, or high-temperature deformation.
Per šiuos bandymus suprasdami medžiagų stipriąsias ir silpnąsias puses, inžinieriai gali priimti labiau pagrįstus sprendimus, rinkdamiesi medžiagas konkrečioms reikmėms.
Saugumo užtikrinimas, patvarumas, ir patikimumas įvairiose pramonės šakose.
Kaip užsisakyti produktus iš Deze?
Siekiant užtikrinti efektyvų perdirbimą ir gamybą, rekomenduojame pateikti detalius reikalingų gaminių brėžinius.
Mūsų komanda daugiausia dirba su programine įranga, tokia kaip SolidWorks ir AutoCAD, ir galime priimti toliau nurodytų formatų failus: IGS, ŽINGSNIS, taip pat CAD ir PDF brėžinius tolesniam vertinimui.
Jei neturite paruoštų brėžinių ar projektų, tiesiog atsiųskite mums aiškias nuotraukas su pagrindiniais gaminio matmenimis ir vieneto svoriu.
Mūsų komanda padės jums sukurti reikiamus dizaino failus naudojant mūsų programinę įrangą.
Alternatyviai, galite atsiųsti mums fizinį gaminio pavyzdį. Siūlome 3D skenavimo paslaugas, kad iš šių pavyzdžių sukurtume tikslius dizainus.
Ši paslauga teikiama nemokamai, ir džiaugiamės galėdami jus palaikyti viso proceso metu, kad užtikrintume geriausius rezultatus.
Kad ir kokie būtų jūsų poreikiai, prašau Susisiekite su mumis.
