De trektest fan sterkte wurdt benammen brûkt om it fermogen fan metalen materialen te bepalen om skea te wjerstean tidens it stretchproses, en is ien fan 'e wichtige yndikatoaren foar it evaluearjen fan de meganyske eigenskippen fan materialen.
1. Tensile test
De trektest is basearre op 'e basisprinsipes fan materiaalmeganika. Troch it tapassen fan in treklast op it materiaalmonster ûnder bepaalde betingsten, feroarsaket it trekferfoarming oant it stekproef brekt. Tidens de test, de deformaasje fan it eksperimintele stekproef ûnder ferskillende loads en de maksimale lading as de stekproef brekt wurde opnomd, sa as te berekkenjen de opbringst sterkte, treksterkte en oare prestaasjes yndikatoaren fan it materiaal.
Stress σ = F/A
σ is de treksterkte (MPa)
F is de treklast (N)
A is it trochsneedgebiet fan it eksimplaar
2. Tensile kromme
Analyse fan ferskate stadia fan it stretchingproses:
in. Yn 'e OP-poadium mei in lytse lading is de ferlinging yn in lineêre relaasje mei de lading, en Fp is de maksimale lading om de rjochte line te behâlden.
b. Neidat de lading grutter is as Fp, begjint de trekkurve in net-lineêre relaasje te nimmen. De stekproef komt yn 'e earste ferfoarmingsstadium, en de lading wurdt fuortsmiten, en de stekproef kin weromgean nei syn oarspronklike steat en elastysk ferfoarmje.
c. Neidat de lading grutter is as Fe, wurdt de lading fuortsmiten, in diel fan 'e deformaasje wurdt restaurearre, en in diel fan' e oerbliuwende deformaasje wurdt bewarre, dat wurdt plastyske deformation neamd. Fe wurdt de elastyske limyt neamd.
d. Wannear't de lading fierder tanimt, toant de trekkromme sawtooth. Wannear't de lading net ferheget of fermindert, wurdt it ferskynsel fan trochgeande ferlinging fan 'e eksperimintele stekproef opbringst neamd. Nei it opbringen begjint it monster dúdlike plastyske deformaasje te ûndergean.
e. Nei it opbringen toant de stekproef in ferheging fan deformaasjebestriding, ferhurding fan wurk en fersterking fan deformaasje. As de lading Fb berikt, krimpt itselde diel fan it stekproef skerp. Fb is de sterkte limyt.
f. It krimpfenomeen liedt ta in fermindering fan 'e draachkapasiteit fan' e stekproef. As de lading Fk berikt, brekt de stekproef. Dit wurdt de fraktuerlast neamd.
Yield sterkte
Opbringststerkte is de maksimale spanningswearde dy't in metalen materiaal kin ferneare fan it begjin fan plastyske deformaasje oant folsleine breuk as it wurdt ûnderwurpen oan eksterne krêft. Dizze wearde markearret it krityske punt wêr't it materiaal oergiet fan it elastyske deformaasjestadium nei it plastyske deformaasjestadium.
Klassifikaasje
Boppeste opbringststerkte: ferwiist nei de maksimale stress fan 'e stekproef foardat de krêft foar it earst sakket as it opbringen bart.
Legere opbringststerkte: ferwiist nei de minimale stress yn 'e opbringstfaze as it inisjele transiente effekt wurdt negearre. Sûnt de wearde fan 'e legere opbringst punt is relatyf stabyl, It wurdt meastal brûkt as in yndikator fan materiaal ferset, neamd opbringst punt of opbringst sterkte.
Berekkening formule
Foar boppeste opbringststerkte: R = F / Sₒ, wêrby't F de maksimale krêft is foardat de krêft foar it earst yn 'e opbringstfaze sakket, en Sₒ it oarspronklike dwerstrochsneedgebiet fan it stekproef is.
Foar legere opbringststerkte: R = F / Sₒ, wêrby't F de minimale krêft is F negearret it inisjele transiente effekt, en Sₒ is it orizjinele dwerstrochsneedgebiet fan 'e stekproef.
Ienheid
De ienheid fan opbringststerkte is normaal MPa (megapascal) of N/mm² (Newton per fjouwerkante millimeter).
Foarbyld
Nim lege koalstofstiel as foarbyld, syn opbringstlimyt is normaal 207MPa. Wannear't ûnderwurpen wurde oan in eksterne krêft grutter as dizze limyt, sil lege koalstof stiel produsearje permaninte deformation en kin net restaurearre; doe't ûnderwurpen wurde oan in eksterne krêft minder as dizze limyt, lege koalstof stiel kin werom nei syn oarspronklike steat.
Opbringststerkte is ien fan 'e wichtige yndikatoaren foar it evaluearjen fan de meganyske eigenskippen fan metalen materialen. It wjerspegelet it fermogen fan materialen om plastyske deformaasje te wjerstean as se ûnderwurpen wurde oan eksterne krêften.
Treksterkte
Treksterkte is it fermogen fan in materiaal om skea ûnder treklast te wjerstean, dy't spesifyk wurdt útdrukt as de maksimale spanningswearde dy't it materiaal kin ferneare tidens it trekproses. As de trekspanning op it materiaal de treksterkte grutter hat, sil it materiaal plastyske deformaasje of breuk ûndergean.
Berekkening formule
De berekkeningsformule foar treksterkte (σt) is:
σt = F/A
Wêr't F de maksimale trekkrêft is (Newton, N) dy't it eksimplaar kin ferneare foardat it brekt, en A is it oarspronklike trochsneedgebiet fan it eksimplaar (fjouwerkante millimeter, mm²).
Ienheid
De ienheid fan treksterkte is normaal MPa (megapascal) of N/mm² (Newton per fjouwerkante millimeter). 1 MPa is lyk oan 1.000.000 Newton per fjouwerkante meter, dat is ek lyk oan 1 N/mm².
Beynfloedzjende faktoaren
Tensile sterkte wurdt beynfloede troch in protte faktoaren, ynklusyf de gemyske gearstalling, mikrostruktuer, waarmte behanneling proses, ferwurkjen metoade, ensfh Ferskillende materialen hawwe ferskillende treksterkten, dus yn praktyske tapassingen, is it nedich om te selektearjen gaadlike materialen basearre op de meganyske eigenskippen fan de materialen.
Praktyske tapassing
Treksterkte is in heul wichtige parameter op it mêd fan materiaalwittenskip en technyk, en wurdt faak brûkt om de meganyske eigenskippen fan materialen te evaluearjen. Yn termen fan struktureel ûntwerp, materiaal seleksje, feiligens beoardieling, ensfh, is treksterkte in faktor dy't moat wurde beskôge. Bygelyks, yn 'e boutechnyk is de treksterkte fan stiel in wichtige faktor by it bepalen oft it loads kin; op it mêd fan 'e loftfeart is de treksterkte fan lichtgewicht en hege sterkte materialen de kaai om de feiligens fan fleantugen te garandearjen.
Fatigue sterkte:
Metal wurgens ferwiist nei it proses wêryn materialen en ûnderdielen stadichoan produsearje lokale permaninte kumulative skea op ien of meardere plakken ûnder cyclic stress of cyclic strain, en barsten of ynienen folsleine fraktueren foarkomme nei in bepaald oantal syklussen.
Features
Hommels yn 'e tiid: Metal wurgens mislearring komt faak ynienen yn in koarte perioade fan tiid sûnder dúdlike tekens.
Lokaasje yn posysje: Fatigens mislearring komt normaal foar yn pleatslike gebieten dêr't stress is konsintrearre.
Gefoelichheid foar omjouwing en defekten: Metal wurgens is heul gefoelich foar it miljeu en lytse defekten yn it materiaal, wat it wurgensproses kin fersnelle.
Beynfloedzjende faktoaren
Stressamplitude: De omfang fan stress hat direkte ynfloed op it wurgenslibben fan it metaal.
Gemiddelde stressgrutte: Hoe grutter de gemiddelde stress, hoe koarter it wurgenslibben fan it metaal.
Oantal syklusen: Hoe mear kearen it metaal ûnder syklyske stress of spanning is, hoe serieuzer de opbou fan wurgens skea.
Previntive maatregels
Optimalisearje materiaal seleksje: Selektearje materialen mei hegere wurgens grinzen.
Stresskonsintraasje ferminderje: Stresskonsintraasje ferminderje troch struktureel ûntwerp of ferwurkingsmetoaden, lykas it brûken fan rûne hoektransysjes, fergrutsjen fan dwerstrochsneed-ôfmjittings, ensfh.
Surface behanneling: Polisearjen, spuiten, ensfh op it metalen oerflak te ferminderjen oerflak gebreken en ferbetterjen wurgens sterkte.
Ynspeksje en ûnderhâld: Kontrolearje regelmjittich metalen komponinten om defekten lykas skuorren fuortendaliks op te spoaren en te reparearjen; ûnderhâlde dielen gevoelig foar wurgens, lykas it ferfangen fan droegen dielen en fersterkjen fan swakke keppelings.
Metal wurgens is in mienskiplike metalen falen modus, dat wurdt karakterisearre troch hommelse, lokaliteit en gefoelichheid foar it miljeu. Stressamplitude, gemiddelde spanningsgrutte en oantal syklusen binne de wichtichste faktoaren dy't metaalwurgens beynfloedzje.
SN-kromme: beskriuwt it wurgenslibben fan materialen ûnder ferskate stressnivo's, wêrby't S stress stiet en N it oantal stresssyklusen foarstelt.
Formule foar wurgenssterktekoëffisjint:
(Kf = Ka \cdot Kb \cdot Kc \cdot Kd \cdot Ke)
Wêr (Ka) de loadfaktor is, (Kb) de gruttefaktor, (Kc) de temperatuerfaktor, (Kd) de oerflakkwaliteitsfaktor, en (Ke) de betrouberensfaktor.
SN-kromme wiskundige útdrukking:
(\sigma^m N = C)
Wêr't (\sigma) stress is, N is it oantal stresssyklusen, en m en C binne materiaalkonstanten.
Berekkening stappen
Bepale de materiaalkonstanten:
Bepale de wearden fan m en C troch eksperiminten of troch te ferwizen nei relevante literatuer.
Bepale de stress konsintraasje faktor: Beskôgje de eigentlike foarm en grutte fan it diel, likegoed as de stress konsintraasje feroarsake troch filets, keyways, ensfh, te bepalen de stress konsintraasje faktor K. Berekkenje wurgens sterkte: Neffens de SN kromme en stress konsintraasje faktor, kombinearre mei it ûntwerp libben en wurkje stress nivo fan it diel, berekkenje de wurgens sterkte.
2. Plasticiteit:
Plastisiteit ferwiist nei it eigendom fan in materiaal dat, as it ûnderwurpen wurdt oan eksterne krêft, permaninte deformaasje produsearret sûnder te brekken as de eksterne krêft syn elastyske limyt grutteret. Dizze deformation is ûnomkearber, en it materiaal sil net werom nei syn oarspronklike foarm sels as de eksterne krêft wurdt fuorthelle.
Plasticity index en syn berekkening formule
Ferlinging (δ)
Definysje: Ferlinging is it persintaazje fan 'e totale ferfoarming fan' e mjitte seksje neidat it eksimplaar is tensile brutsen nei de oarspronklike gauge lingte.
Formule: δ = (L1 – L0) / L0 × 100%
Wêr't L0 de oarspronklike gauge lingte fan it eksimplaar is;
L1 is de gauge lingte neidat it eksimplaar is brutsen.
Segmentele reduksje (Ψ)
Definysje: De segmentale reduksje is it persintaazje fan 'e maksimale reduksje yn it dwerstrochsneedgebiet op it halspunt nei't it eksimplaar is brutsen nei it orizjinele dwerstrochsneedgebiet.
Formule: Ψ = (F0 – F1) / F0 × 100%
Wêr't F0 it oarspronklike trochsneedgebiet fan it eksimplaar is;
F1 is it dwerstrochsneed gebiet by it halspunt neidat it eksimplaar is brutsen.
3. Hurdens
Metal hurdens is in meganyske eigendom yndeks te mjitten de hurdens fan metalen materialen. It jout oan de mooglikheid om te wjerstean deformation yn de lokale folume op it metalen oerflak.
Klassifikaasje en fertsjintwurdiging fan metalen hurdens
Metal hurdens hat in ferskaat oan klassifikaasje en fertsjintwurdiging metoaden neffens ferskate test metoaden. Omfetsje benammen de folgjende:
Brinell hurdens (HB):
Tapassingsgebiet: Algemien brûkt as it materiaal sêfter is, lykas non-ferro metalen, stiel foar waarmtebehandeling of nei annealing.
Testprinsipe: Mei in bepaalde grutte fan testlast wurdt in ferhurde stielen bal of karbidbal fan in bepaalde diameter yn it oerflak fan it te testen metaal yndrukt, en de lading wurdt loslitten nei in bepaalde tiid, en de diameter fan 'e ynspringing op it te testen oerflak wurdt metten.
Berekkeningsformule: De Brinell-hurdenswearde is it kwotient krigen troch de lading te dielen troch it sfearyske oerflak fan 'e ynspringing.
Rockwell hurdens (HR):
Tapassingsgebiet: Algemien brûkt foar materialen mei hegere hurdens, lykas hurdens nei waarmtebehandeling.
Testprinsipe: Similar to Brinell hurdens, mar mei help fan ferskillende probes (diamant) en ferskillende berekkening metoaden.
Soarten: Ofhinklik fan 'e tapassing binne d'r HRC (foar materialen mei hege hurdens), HRA, HRB en oare soarten.
Vickers hurdens (HV):
Tapassingsgebiet: Geskikt foar mikroskoopanalyse.
Testprinsipe: Druk op it materiaal oerflak mei in lading fan minder as 120kg en in diamant fjouwerkante kegel indenter mei in hoekpunt hoeke fan 136 °, en diele it oerflak fan it materiaal ynspringende put troch de lading wearde te krijen de Vickers hurdens wearde.
Leeb hurdens (HL):
Funksjes: Draachbere hurdheidstester, maklik te mjitten.
Testprinsipe: Brûk de bounce generearre troch de slachbalkop nei it beynfloedzjen fan it hurdens oerflak, en berekkenje de hurdens troch de ferhâlding fan 'e rebound-snelheid fan' e punch op 1 mm fan it stekproefflak oant de slachsnelheid.
Post tiid: Sep-25-2024
