Tentsio-proba indarraren proba metalezko materialak luzatze prozesuan kalteak erresistitzeko gaitasuna zehazteko erabiltzen da, eta materialen propietate mekanikoak ebaluatzeko adierazle garrantzitsuenetako bat da.
1. Tentsio proba
Tentsio proba materialen mekanikaren oinarrizko printzipioetan oinarritzen da. Zenbait baldintzetan lagin materialari tentsio karga aplikatuz, tentsio deformazioa eragiten du laginak atseden hartu arte. Proban zehar, lagin esperimentalaren deformazioa karga desberdinetan eta gehienezko karga lagin-jauziak grabatzen direnean, errendimenduaren indarra, tentsio indarra eta materialaren bestelako errendimenduaren adierazleak kalkulatzeko.
Estresa σ = f / a
σ Tentsio indarra da (MPA)
F tentsio karga da (n)
A alearen zeharkako eremua da
2. Tentsio kurba
Luzatze prozesuaren hainbat fase aztertzea:
a. Karga txikiarekin egindako agertokian, luzapena karga duten harreman lineal batean dago eta FP lerro zuzena mantentzeko gehienezko karga da.
b. Karga FP gainditzen ondoren, tentsio kurba harreman ez-lineala hartzen hasten da. Lagina hasierako deformazio fasean sartzen da, eta karga kentzen da, eta lagina jatorrizko egoerara itzul daiteke eta elastikoki deformatu daiteke.
c. Karga gainditzen duenean, karga kentzen da, deformazioaren zati bat zaharberritu da eta hondar deformazioaren zati bat mantentzen da, eta horrek deformazio plastikoa deritzo. Fe muga elastikoa deritzo.
d.. Karga gehiago handitzen denean, tentsio kurbak zerrategia erakusten du. Karga igo edo gutxitzen ez denean, lagin esperimentalaren etengabeko luzapenaren fenomenoa ematen da. Eman ondoren, lagina deformazio plastiko nabaria izaten hasten da.
e. Eman ondoren, laginak deformazioarekiko erresistentziaren, lanaren gogortasun eta deformazio indartzearen hazkundea erakusten du. Karga FBra iristen denean, laginaren zati bera nabarmen txikitzen da. Fb indarraren muga da.
f. Murrizketa fenomenoak laginaren eragile gaitasuna gutxitzen du. Karga FKra iristen denean, laginak apurtzen dira. Hau haustura karga deritzo.
Etekin indarra
Etekinaren indarra metalezko material batek deformazio plastikoaren hasieratik jasan dezakeen gehienezko estresaren balioa da, haustura osatzeko, kanpoko indarretan jasan behar denean. Balio honek puntu kritikoa markatzen du, materialak deformazio eszenatoki elastikotik deformazio plastikoko fasera igarotzen dituena.
Sailkapen
Goi-errendimenduaren indarra: laginaren gehienezko estresa aipatzen da indarrak lehen aldiz jaitsi aurretik.
Etekinaren indar txikiagoa: errendimenduaren fasean gutxieneko estresa aipatzen da hasierako efektu iragankorra ez da jaramonik egiten. Errendimendu txikiagoko puntuaren balioa nahiko egonkorra denez, normalean erresistentziaren adierazle gisa erabiltzen da, errendimendu puntua edo etekin indarra deritzona.
Kalkuluaren formula
Goi-errendimenduaren indarra lortzeko: r = f / sₒ, non f indarraren gehieneko indarra lehen aldiz jaitsi da etapa fasean, eta sₒ laginaren zeharkako jatorrizko eremua da.
Etekinaren indar txikiagoa lortzeko: R = f / sₒ, non f indarra gutxieneko eragina alde batera utzita, eta sₒ laginaren jatorrizko sekzioaren eremua da.
Unitate
Etekinaren indarraren unitatea normalean MPA (megapascal) edo n / mm² (milimetro karratu bakoitzeko) da.
Adibide
Hartu karbono altzairu baxua adibide gisa, bere etekinaren muga 207mpa izan ohi da. Muga hori baino handiagoa den kanpoko indar bat jasan behar denean, karbono baxuko altzairuak deformazio iraunkorra sortuko du eta ezin da leheneratu; Muga hori baino txikiagoa den kanpoko indarra jasaten denean, karbono baxuko altzairua jatorrizko egoerara itzul daiteke.
Etekinaren indarra material metalikoen propietate mekanikoak ebaluatzeko adierazle garrantzitsuenetako bat da. Materialek deformazio plastikoari aurre egiteko duten gaitasuna islatzen du kanpoko indarrei men egiten zaienean.
Tentsio indarra
Tentsio-indarra materialak tentsio-karga azpian kalteak erresistitzeko materiala da, berariaz adierazten dena, materialak tentsio prozesuan jasan dezakeen gehienezko estresaren balio gisa. Materialen estresa tentsioaren indarra gainditzen duenean, materialak plastikozko deformazioa edo haustura jasango du.
Kalkuluaren formula
Tentsio indarraren kalkulua (σt) da:
σt = f / a
F-k gehienezko tentsio indarra (Newton, N) da, aleak hautsi aurretik jasan dezakeen eta A-k alearen zeharkako eremua da (milimetro karratua, mm²).
Unitate
Tentsioaren indarraren unitatea normalean MPA (megapascal) edo n / mm² (milimetro karratukoa) da. 1 MPA metro karratuko 1.000.000 newtons berdina da, hau da, 1 n / mm².
Faktore eragileen eragina
Tentsio-indarrak faktore ugariek eragiten dute, baita konposizio kimikoa, mikroegiturak, bero tratamendu prozesua, prozesamendua, prozesamendua, eta abar, material ezberdinek tentsio indargune desberdinak dituzte, beraz, aplikazio praktikoetan beharrezkoa da propietate mekanikoetan oinarritutako material egokiak hautatzea beharrezkoa da Materialak.
Aplikazio praktikoa
Tentsio indarra oso parametro garrantzitsua da materialen zientzia eta ingeniaritzaren arloan, eta maiz erabiltzen da materialen propietate mekanikoak ebaluatzeko. Egiturazko diseinuari, materialen hautaketa, segurtasun ebaluazioa eta abar, tentsio indarra kontuan hartu behar den faktorea da. Adibidez, Eraikuntza Ingeniaritzan, altzairuaren tentsio indarra faktore garrantzitsua da karga jasan dezakeen ala ez zehazteko; Aeroespazialaren arloan, indar arineko eta indar handiko materialen tentsio indarra da hegazkinen segurtasuna bermatzeko gakoa.
Nekearen indarra:
Metalezko nekeak materialak eta osagaiak pixkanaka-pixkanaka-pixkanaka-pixkanaka-kaka behin eta halaberetan estres ziklikoaren edo tentsio ziklikoen pitzadurak edo bat-bateko hausturak egiten dituzte.
Osau
Denboran bat-batekoa: metalezko nekea gutxitzea askotan gertatzen da bat-batean denbora gutxian, seinale bistarik gabe.
Lekua posizioan: nekearen porrota normalean estresa kontzentratzen den tokiko guneetan gertatzen da.
Ingurumenarekiko eta akatsentzako sentikortasuna: metalezko nekea oso sentikorra da materialaren barneko ingurumenarekiko eta akats txikiekin, nekearen prozesua azkartu dezakeena.
Faktore eragileen eragina
Estresaren anplitudea: estresaren magnitudeak zuzenean eragiten du metalaren nekearen bizitzan.
Batez besteko estresaren magnitudea: zenbat eta batez besteko estresa handiagoa izan, metalaren nekearen bizitza laburragoa da.
Ziklo kopurua: Zenbat eta metal gehiago estresa edo tentsio ziklikoa da, orduan eta larriagoa da nekearen kalteak pilatzea.
Prebentzio neurriak
Optimizatu Materialen hautaketa: hautatu nekea muga handiagoa duten materialak.
Estresaren kontzentrazioa murriztea: estresaren kontzentrazioa murriztea diseinu egiturazko edo prozesatzeko metodoen bidez, esaterako, txoko biribileko trantsizioak erabiltzea, zeharkako dimentsioak handituz, etab.
Gainazaleko tratamendua: leuntzea, isurketa eta abar metalezko gainazalean gainazaleko akatsak murrizteko eta nekearen indarra hobetzeko.
Ikuskapena eta mantentzea: aldizka ikuskatu metalezko osagaiak berehala hautemateko eta konpontzeko akatsak; Mantendu piezen joera nekea, esaterako, piezak higatuta ordezkatu eta lotura ahulak indartuz.
Metalezko nekea metalezko porrot egiteko modua da, bat-bateko, tokia, tokia eta ingurumenarekiko sentsibilitatea da. Estresaren anplitudea, batez besteko estresaren magnitudea eta ziklo kopurua dira metalezko nekea eragiten duten faktore nagusiak.
SN Kurba: estres maila desberdinetako materialen nekearen bizitza deskribatzen du, non s estresa adierazten du eta n estres ziklo kopurua adierazten du.
Nekearen indarraren koefizientea:
(KF = KA \ CDOT KB \ cdot kc \ cdot kd \ cdot ke)
Non (ka) karga faktorea da, (kb) tamainako faktorea da, (KC) tenperatura faktorea da (KD) gainazaleko kalitatearen faktorea da, eta (ke) fidagarritasun faktorea da.
SN Kurba adierazpen matematikoa:
(\ sigma ^ m n = c)
Non (\ sigma) estresa da, n estres ziklo kopurua da, eta M eta C material konstanteak dira.
Kalkulatzeko urratsak
Zehaztu materialen konstanteak:
Zehaztu M eta C-ren balioak esperimentuen bidez edo literatura garrantzitsuak aipatuz.
Zehaztu estresaren kontzentrazioaren faktorea: kontuan hartu zatiaren benetako forma eta tamaina, baita xerrak, tekla eta abarrek eragindako estresaren kontzentrazioa K. Kalkulatu nekearen indarra: SN kurbaren eta estresaren arabera Kontzentrazio faktorea, diseinuaren bizitzarekin eta lan-estresaren mailarekin konbinatuta, kalkulatu nekearen indarra.
2. plastikotasuna:
Plastikotasunak, kanpoko indarrak jasan duen material baten jabetza aipatzen du, deformazio iraunkorra ekoizten duenean, kanpoko indarrak muga elastikoa gainditzen duenean hautsi gabe. Deformazio hau atzeraezina da, eta materiala ez da jatorrizko formara itzuliko kanpoko indarra kenduko bada ere.
Plastikotasun indizea eta haren kalkulua formula
Elongazioa (δ)
Definizioa: Elongazioa da zabalera atalaren deformazio osoaren portzentajea, aleak jatorrizko neurgailura iraupenarekin haustura da.
Formula: δ = (L1 - L0) / L0 × 100%
L0 alearen jatorrizko neurgailua da;
L1 neurgailua da, aleak hautsi ondoren.
Segmentaleko murrizketa (ψ)
Definizioa: murrizketa segmentala, lepoko puntuan zeharkako eremuaren gehienezko murrizketen ehunekoa da, aleak zeharkako jatorrizko eremura hautsi ondoren.
Formula: ψ = (F0 - F1) / F0 × 100%
Non f0 alearen jatorrizko zeharkako eremua da;
F1 alearen aurreko puntuko gunea da, aleak hautsi ondoren.
3. Gogortasuna
Metalen gogortasuna higiezinen indize mekanikoa da, material metalikoen gogortasuna neurtzeko. Tokiko bolumenean deformazioari aurre egiteko gaitasuna adierazten du metalezko gainazalean.
Metalen gogortasunaren sailkapena eta irudikapena
Metalen gogortasunak hainbat azterketa eta irudikapen metodo ditu proba metodo desberdinen arabera. Batez ere honako hauek dira:
Brinell gogortasuna (HB):
Aplikazioaren esparrua: orokorrean materiala leunagoa denean erabiltzen da, hala nola, metalak ez direnak, altzairua bero tratamendua baino lehen edo estutu ondoren.
Proba printzipioa: probaren karga jakin batekin, diametro jakin baten altzairuzko bola edo karburo gogorreko bola bat probatu beharreko metalaren gainazalean sakatuta dago eta karga zehaztutako denboraren ondoren deskargatu da eta koska baten diametroa probatu beharreko gainazalean neurtzen da.
Kalkuluaren formula: Brinell gogortasunaren balioa karga koskaren azalera esferikoaren arabera banatuz lortutako kuota da.
Rockwell gogortasuna (HR):
Aplikazioaren esparrua: orokorrean gogortasun handiagoa duten materialetarako erabiltzen da, hala nola, tratamendua beroaren ondoren.
Proba printzipioa: Brinell gogortasunaren antzekoa, baizik eta zundaketa desberdinak (diamante) eta kalkulu metodo desberdinak erabiliz.
Motak: Aplikazioaren arabera, HRC (gogortasun handiko materialetarako), HRA, HRB eta beste mota batzuk daude.
Vickers Hardness (HV):
Aplikazioaren esparrua: mikroskopioaren azterketarako egokia.
Proba printzipioa: Sakatu materialaren gainazala 120 kg baino gutxiagoko karga batekin eta diamante karratuaren kono-koskor batekin 136 ° -ko angelu erpinarekin eta zatitu materialen koskaren zuloaren azalera karga-balioa Vickers-en gogortasun balioa lortzeko.
Leeb gogortasuna (HL):
Ezaugarriak: gogortasun-probatzaile eramangarria, neurtzeko erraza.
Probaren printzipioa: Eraginaren gaineko buruak sortutako errebotea erabili gogortasunaren gainazalean eragina izan ondoren, eta gogortasuna kalkulatu zulatuaren abiadura-abiaduraren ratioaren arabera, laginaren gainazaletik 1mm-ko inpaktu-abiadurara.
Posta: 2012ko irailaren 25a
