Se tès la rupture nan fòs sitou itilize detèmine kapasite a nan materyèl metal yo reziste domaj pandan pwosesis la etann, e se youn nan endikatè yo enpòtan pou evalye pwopriyete yo mekanik nan materyèl yo.
1. Tès rupture
Se tès la rupture ki baze sou prensip debaz yo nan mekanik materyèl. Pa aplike yon chaj rupture nan echantiyon materyèl la nan sèten kondisyon, li lakòz deformation rupture jouk echantiyon an kraze. Pandan tès la, deformation nan echantiyon eksperimantal la anba charj diferan ak chaj la maksimòm lè echantiyon yo repo yo anrejistre, konsa tankou kalkile fòs la sede, fòs rupture ak lòt endikatè pèfòmans nan materyèl la.
Estrès σ = f/a
σ se fòs la rupture (MPa)
F se chaj la rupture (n)
Yon se zòn nan kwa-rejyonal nan echantiyon an
2. koub rupture
Analiz de plizyè etap nan pwosesis la etann:
a. Nan etap nan OP ak yon ti chaj, elongasyon an se nan yon relasyon lineyè ak chay la, ak FP se chaj la maksimòm yo kenbe liy lan dwat.
b. Apre chaj la depase FP, koub la rupture kòmanse pran yon relasyon ki pa lineyè. Echantiyon an antre nan etap deformation inisyal la, epi yo retire chay la, epi echantiyon an ka retounen nan eta orijinal li epi li defòme.
c. Apre chaj la depase Fe, se chay la retire, se yon pati nan deformation a retabli, ak yon pati nan deformation a rezidyèl kenbe, ki te rele deformation plastik. Fe yo rele limit elastik la.
d. Lè chaj la ogmante pi lwen, koub la rupture montre Sawtooth. Lè chay la pa ogmante oswa diminye, fenomèn nan pwolonjman kontinyèl nan echantiyon eksperimantal la yo rele sede. Apre bay, echantiyon an kòmanse sibi evidan deformation plastik.
e. Apre bay, echantiyon an montre yon ogmantasyon nan rezistans deformation, travay redi ak ranfòse deformation. Lè chaj la rive nan FB, menm pati nan echantiyon an rkul sevè. FB se limit fòs la.
f. Fenomèn nan kontraksyon mennen nan yon diminisyon nan kapasite a fè pitit nan echantiyon an. Lè chay la rive nan FK, echantiyon yo kraze. Se sa yo rele chaj la ka zo kase.
Sede fòs
Fòs sede se valè estrès maksimòm ke yon materyèl metal ka kenbe tèt ak depi nan konmansman an nan deformation plastik ranpli ka zo kase lè sibi fòs ekstèn. Valè sa a make pwen kritik la kote tranzisyon materyèl ki soti nan etap deformation elastik la nan etap deformation plastik la.
Klasifikasyon
Fòs sede anwo a: refere a estrès maksimòm echantiyon an anvan fòs la gout la pou premye fwa lè sede rive.
Pi ba fòs sede: refere a estrès la minimòm nan etap nan sede lè se premye efè a pasajè inyore. Depi valè a nan pwen an pi ba sede se relativman ki estab, li se anjeneral yo itilize kòm yon endikatè nan rezistans materyèl, yo rele pwen sede oswa fòs sede.
Fòmil kalkil
Pou fòs sede anwo a: R = F / Sₒ, kote F se fòs maksimòm lan anvan fòs la gout la pou premye fwa nan etap nan sede, ak Sₒ se zòn orijinal la kwa-rejyonal nan echantiyon an.
Pou pi ba fòs sede: r = f / sₒ, kote f se fòs minimòm f inyore premye efè pasajè a, ak sₒ se zòn orijinal la kwa-rejyonal nan echantiyon an.
Inite
Inite a nan fòs sede se nòmalman MPA (megapascal) oswa N/mm ² (Newton pou chak milimèt kare).
Ezanp
Pran asye kabòn ki ba kòm yon egzanp, limit sede li yo se nòmalman 207MPA. Lè sibi yon fòs ekstèn pi gran pase limit sa a, asye kabòn ki ba yo pral pwodwi deformation pèmanan epi yo pa ka retabli; Lè sibi yon fòs ekstèn mwens pase limit sa a, asye kabòn ki ba ka retounen nan eta orijinal li.
Fòs sede se youn nan endikatè enpòtan yo pou evalye pwopriyete mekanik materyèl metal yo. Li reflete kapasite nan materyèl yo reziste deformation plastik lè sibi fòs ekstèn.
Fòs rupture
Fòs rupture se kapasite a nan yon materyèl reziste domaj anba chaj rupture, ki se espesyalman eksprime kòm valè a estrès maksimòm ke materyèl la ka kenbe tèt ak pandan pwosesis la rupture. Lè estrès la rupture sou materyèl la depase fòs rupture li yo, materyèl la pral sibi deformation plastik oswa ka zo kase.
Fòmil kalkil
Fòmil la kalkil pou fòs rupture (σt) se:
σt = f / a
Ki kote F se maksimòm fòs la rupture (Newton, N) ki echantiyon an ka kenbe tèt ak anvan kraze, ak A se zòn orijinal la kwa-rejyonal nan echantiyon an (milimèt kare, mm ²).
Inite
Inite a nan fòs rupture se nòmalman MPa (megapascal) oswa N/mm ² (Newton pou chak milimèt kare). 1 MPa egal a 1,000,000 Newton pou chak mèt kare, ki se tou egal a 1 N/mm ².
Enfliyanman faktè
Fòs rupture afekte pa anpil faktè, ki gen ladan konpozisyon chimik la, mikrostruktur, pwosesis tretman chalè, metòd pwosesis, elatriye materyèl diferan gen diferan fòs rupture, se konsa nan aplikasyon pou pratik, li nesesè yo chwazi materyèl ki apwopriye ki baze sou pwopriyete yo mekanik nan la materyèl.
Aplikasyon pratik
Fòs rupture se yon paramèt trè enpòtan nan jaden an nan syans materyèl ak jeni, epi li se souvan itilize yo evalye pwopriyete yo mekanik nan materyèl yo. An tèm de konsepsyon estriktirèl, seleksyon materyèl, evalyasyon sekirite, elatriye, fòs rupture se yon faktè ki dwe konsidere. Pou egzanp, nan jeni konstriksyon, fòs la rupture nan asye se yon faktè enpòtan nan detèmine si li ka kenbe tèt ak charj; Nan jaden an nan avyon, fòs la rupture nan lejè ak segondè-fòs materyèl se kle nan asire sekirite a nan avyon.
Fòs fatig:
Fatig metal refere a pwosesis la nan ki materyèl ak eleman piti piti pwodwi lokal pèmanan domaj kimilatif nan youn oswa plizyè kote anba estrès siklik oswa souch siklik, ak fant oswa toudenkou ka zo kase konplè rive apre yon sèten kantite sik.
Karakteristik
Sibit nan tan: echèk fatig metal souvan rive toudenkou nan yon kout peryòd de tan san yo pa siy evidan.
Lokalite nan pozisyon: echèk fatig anjeneral rive nan zòn lokal kote estrès konsantre.
Sansiblite nan anviwònman ak domaj: fatig metal se trè sansib a anviwònman an ak domaj ti andedan materyèl la, ki ka akselere pwosesis la fatig.
Enfliyanman faktè
Estrès anplitid: grandè a estrès dirèkteman afekte lavi a fatig nan metal la.
Mwayèn mayitid estrès: pi gwo estrès an mwayèn, pi kout la lavi a fatig nan metal la.
Nimewo nan sik: fwa yo plis metal la se anba estrès siklik oswa souch, pi grav la akimilasyon nan domaj fatig.
Mezi prevantif
Optimize seleksyon materyèl: Chwazi materyèl ak pi wo limit fatig.
Redui konsantrasyon estrès: Diminye konsantrasyon estrès nan konsepsyon estriktirèl oswa metòd pwosesis, tankou lè l sèvi avèk tranzisyon kwen awondi, ogmante dimansyon kwa-rejyonal, elatriye.
Tretman sifas: polisaj, flite, elatriye sou sifas metal la diminye domaj sifas ak amelyore fòs fatig.
Enspeksyon ak antretyen: regilyèman enspekte konpozan metal yo san pèdi tan detekte ak reparasyon domaj tankou fant; Kenbe pati ki gen tandans fatig, tankou ranplase pati chire ak ranfòse lyen fèb.
Metal fatig se yon mòd komen echèk metal, ki se karakterize pa toudenkou, lokalite ak sansiblite nan anviwònman an. Estrès anplitid, mwayèn mayitid estrès ak kantite sik yo se faktè prensipal yo ki afekte fatig metal.
SN Curve: Dekri lavi a fatig nan materyèl anba nivo estrès diferan, kote S reprezante estrès ak N reprezante kantite sik estrès.
Fòmil koyefisyan fòs fatig:
(Kf = ka cdot kb cdot kc cdot kd cdot ke)
Ki kote (ka) se faktè a chaj, (KB) se faktè a gwosè, (KC) se faktè a tanperati, (KD) se faktè a bon jan kalite sifas, ak (KE) se faktè a fyab.
SN koub ekspresyon matematik:
(Sigma^m n = c)
Kote (sigma) se estrès, n se nimewo a nan sik estrès, ak M ak C yo se konstan materyèl.
Etap kalkil
Detèmine konstan yo materyèl:
Detèmine valè yo nan M ak C nan eksperyans oswa pa refere li a literati ki enpòtan.
Detèmine faktè a konsantrasyon estrès: konsidere fòm aktyèl la ak gwosè nan pati a, kòm byen ke konsantrasyon an estrès ki te koze pa trenng, keyways, elatriye, detèmine faktè a konsantrasyon estrès K. Kalkile fòs fatig: dapre koub la SN ak estrès Faktè konsantrasyon, konbine avèk lavi konsepsyon ak nivo estrès k ap travay nan pati a, kalkile fòs la fatig.
2. Plastisite:
Plasticité refere a pwopriyete a nan yon materyèl ki, lè sibi fòs ekstèn, pwodui deformation pèmanan san yo pa kraze lè fòs la ekstèn depase limit elastik li yo. Deformation sa a se irevokabl, ak materyèl la pa pral retounen nan fòm orijinal li menm si se fòs la ekstèn retire li.
Endèks plastisit ak fòmil kalkil li yo
Elongasyon (δ)
Definisyon: elongasyon se pousantaj nan deformation total la nan seksyon an kalib apre echantiyon an se rupture fraktire nan longè kalib orijinal la.
Fòmil: δ = (L1 - L0) / L0 × 100%
Kote L0 se longè kalib orijinal la nan echantiyon an;
L1 se longè kalib la apre echantiyon an kase.
Segmental rediksyon (ψ)
Definisyon: rediksyon nan segman se pousantaj la nan rediksyon an maksimòm nan zòn nan kwa-rejyonal nan pwen an necking apre echantiyon an kase nan zòn nan orijinal kwa-rejyonal.
Fòmil: ψ = (F0 - F1) / F0 × 100%
Kote F0 se zòn orijinal kwa-rejyonal echantiyon an;
F1 se zòn nan kwa-rejyonal nan pwen nan necking apre echantiyon an kase.
3. dite
Dite metal se yon endèks pwopriyete mekanik ki mezire dite a nan materyèl metal. Li endike kapasite nan reziste deformation nan volim lokal la sou sifas la metal.
Klasifikasyon ak reprezantasyon nan dite metal
Dite metal gen yon varyete de klasifikasyon ak metòd reprezantasyon dapre diferan metòd tès yo. Sitou gen ladan sa ki annapre yo:
Brinell dite (HB):
Dimansyon aplikasyon an: Anjeneral yo itilize lè materyèl la se douser, tankou metal ki pa fèr, asye anvan tretman chalè oswa apre rkwir.
Prensip tès: Avèk yon sèten gwosè nan chaj tès, se yon boul asye fè tèt di oswa carbure boul nan yon dyamèt sèten bourade nan sifas la nan metal la yo dwe teste, epi li se chay la desele apre yon tan espesifye, ak dyamèt la nan indentation la sou sifas la yo dwe teste yo mezire.
Fòmil kalkil: valè a dite Brinell se kosyan an jwenn nan divize chay la pa zòn nan sifas esferik nan indentation la.
Rockwell dite (HR):
Dimansyon aplikasyon an: Anjeneral yo itilize pou materyèl ki gen pi wo dite, tankou dite apre tretman chalè.
Prensip tès: Menm jan ak Brinell dite, men lè l sèvi avèk sond diferan (dyaman) ak metòd kalkil diferan.
Kalite: Tou depan de aplikasyon an, gen HRC (pou materyèl segondè dite), HRA, HRB ak lòt kalite.
Vickers dite (HV):
Dimansyon aplikasyon an: apwopriye pou analiz mikwoskòp.
Prensip tès la: Peze sifas materyèl la ak yon chaj ki gen mwens pase 120kg ak yon dyaman kare kòn indenter ak yon ang somè nan 136 °, epi divize zòn nan sifas nan twou a indentation materyèl pa valè a chaj jwenn valè a dite Vickers.
Leeb dite (HL):
Karakteristik: tèsteur pòtab dite, fasil pou mezire.
Prensip tès la: Sèvi ak rebondisman an ki te pwodwi pa tèt la boul enpak apre afekte sifas la dite, ak kalkile dite a pa rapò a nan vitès la detant nan kout pyen an nan 1mm soti nan sifas la echantiyon vitès la enpak.
Post tan: SEP-25-2024
