วิธีทดสอบโลหะและโลหะผสม สมบัติทางกลของโลหะและวิธีการทดสอบ การทดสอบที่อุณหภูมิสูงและต่ำ

การทดสอบทางเคมีมักจะประกอบด้วยการกำหนดองค์ประกอบของวัสดุโดยวิธีมาตรฐานในการวิเคราะห์ทางเคมีเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ และกำหนดว่ามีหรือไม่มีสิ่งเจือปนที่ไม่พึงประสงค์และสารเจือปน พวกเขามักจะเสริมด้วยการประเมินความต้านทานของวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสารเคลือบ ต่อการกัดกร่อนภายใต้การกระทำของสารเคมี เมื่อทำการกัดแมโครพื้นผิว วัสดุโลหะโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหล็กอัลลอยด์ จะต้องผ่านการสัมผัสกับสารละลายเคมีเพื่อเปิดเผยความพรุน การแยกส่วน เส้นเลื่อน การรวมตัว และโครงสร้างโดยรวม การปรากฏตัวของกำมะถันและฟอสฟอรัสในโลหะผสมหลายชนิดสามารถตรวจพบได้โดยการพิมพ์แบบสัมผัส ซึ่งพื้นผิวโลหะถูกกดลงบนกระดาษภาพถ่ายที่ไวต่อแสง ด้วยความช่วยเหลือของสารละลายเคมีพิเศษ การประเมินความไวของวัสดุต่อการแตกร้าวตามฤดูกาลจะได้รับการประเมิน การทดสอบประกายไฟช่วยให้คุณระบุประเภทของเหล็กที่กำลังตรวจสอบได้อย่างรวดเร็ว

วิธีการวิเคราะห์ทางสเปกโตรสโกปีมีประโยชน์อย่างยิ่ง เนื่องจากช่วยให้สามารถกำหนดคุณภาพอย่างรวดเร็วของสิ่งเจือปนจำนวนเล็กน้อยที่ผู้อื่นไม่สามารถตรวจพบได้ วิธีทางเคมี. เครื่องมือบันทึกโฟโตอิเล็กทริกแบบหลายช่องสัญญาณ เช่น ควอนโตมิเตอร์ โพลีโครเมเตอร์ และควอนไทเซอร์จะวิเคราะห์สเปกตรัมของตัวอย่างโลหะโดยอัตโนมัติ หลังจากนั้นอุปกรณ์บ่งชี้จะระบุเนื้อหาของโลหะแต่ละชนิดที่มีอยู่

วิธีการทางกล

การทดสอบทางกลมักจะดำเนินการเพื่อกำหนดพฤติกรรมของวัสดุในสภาวะความเครียดเฉพาะ การทดสอบดังกล่าวให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับความแข็งแรงและความเหนียวของโลหะ นอกจาก ประเภทมาตรฐานการทดสอบ สามารถใช้อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อสร้างสภาพการทำงานเฉพาะบางอย่างของผลิตภัณฑ์ การทดสอบทางกลสามารถทำได้ภายใต้สภาวะของความเค้นแบบค่อยเป็นค่อยไป (การโหลดแบบสถิต) หรือการรับแรงกระแทก (การโหลดแบบไดนามิก)

ประเภทของความเครียด

ตามลักษณะของการกระทำ ความเค้นแบ่งออกเป็นแรงดึง แรงอัด และแรงเฉือน โมเมนต์บิดเบี้ยวทำให้เกิดความเค้นเฉือนแบบพิเศษ ในขณะที่โมเมนต์การดัดงอทำให้เกิดความเค้นดึงและแรงอัดร่วมกัน (โดยปกติเมื่อมีแรงเฉือน) ทั้งหมดนี้ ประเภทต่างๆสามารถสร้างความเครียดในตัวอย่างได้โดยใช้ อุปกรณ์มาตรฐานซึ่งช่วยให้กำหนดความเค้นสูงสุดที่อนุญาตและทำลายล้างได้

การทดสอบแรงดึง

นี่เป็นหนึ่งในประเภทที่พบบ่อยที่สุด การทดสอบทางกล. ตัวอย่างที่เตรียมอย่างระมัดระวังจะถูกวางไว้ในด้ามจับของเครื่องจักรอันทรงพลังที่ใช้แรงดึงกับตัวอย่าง บันทึกการยืดตัวที่สอดคล้องกับแต่ละค่าของความเค้นแรงดึง จากข้อมูลเหล่านี้ สามารถสร้างแผนภาพความเค้น-ความเครียดได้ ที่ความเค้นต่ำ การเพิ่มขึ้นของความเครียดจะทำให้ความเครียดเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อย ซึ่งสอดคล้องกับพฤติกรรมการยืดหยุ่นของโลหะ ความชันของเส้นความเค้น-ความเครียดทำหน้าที่เป็นตัววัดโมดูลัสยืดหยุ่นจนกว่าจะถึงขีดจำกัดความยืดหยุ่น เหนือขีดจำกัดความยืดหยุ่น การไหลของพลาสติกของโลหะเริ่มต้น การยืดตัวจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนกว่าวัสดุจะล้มเหลว ความต้านแรงดึงคือความเค้นสูงสุดที่โลหะสามารถทนต่อระหว่างการทดสอบ

การทดสอบแรงกระแทก

การทดสอบแบบไดนามิกที่สำคัญที่สุดประเภทหนึ่งคือการทดสอบแรงกระแทก ซึ่งดำเนินการกับเครื่องทดสอบแรงกระแทกลูกตุ้มที่มีหรือไม่มีรอยบาก ตามน้ำหนักของลูกตุ้ม ความสูงเริ่มต้นและความสูงในการยกหลังจากการทำลายตัวอย่าง จะคำนวณงานกระทบที่เกี่ยวข้อง (วิธีชาร์ปีและไอซอด)

การทดสอบความเหนื่อยล้า

การทดสอบดังกล่าวมีจุดมุ่งหมายเพื่อศึกษาพฤติกรรมของโลหะภายใต้การรับน้ำหนักเป็นวงกลมและกำหนดขีดจำกัดความล้าของวัสดุ กล่าวคือ ความเค้นด้านล่างซึ่งวัสดุจะไม่ล้มเหลวหลังจากรอบการโหลดที่กำหนด เครื่องทดสอบแรงดัดงอที่ใช้บ่อยที่สุด ในกรณีนี้ เส้นใยชั้นนอกของตัวอย่างทรงกระบอกอยู่ภายใต้การกระทำของความเค้นที่เปลี่ยนแปลงตามวัฏจักร บางครั้งแรงดึง บางครั้งแรงอัด

การทดสอบการวาดภาพลึก

ตัวอย่าง แผ่นโลหะถูกหนีบไว้ระหว่างวงแหวนสองวงและกดหมัดเข้าที่ ความลึกของการเยื้องและเวลาที่เกิดความล้มเหลวเป็นตัวบ่งชี้ถึงความเป็นพลาสติกของวัสดุ

การทดสอบการคืบ

ในการทดสอบดังกล่าว จะประเมินผลรวมของการรับน้ำหนักเป็นเวลานานและอุณหภูมิที่สูงขึ้นต่อพฤติกรรมพลาสติกของวัสดุที่ความเค้นไม่เกินความแข็งแรงของผลผลิตที่กำหนดในการทดสอบระยะเวลาสั้น ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้สามารถรับได้เฉพาะกับอุปกรณ์ที่ควบคุมอุณหภูมิของตัวอย่างอย่างแม่นยำและวัดการเปลี่ยนแปลงมิติที่เล็กมากได้อย่างแม่นยำเท่านั้น ระยะเวลาของการทดสอบการคืบมักจะหลายพันชั่วโมง

การกำหนดความแข็ง

ความแข็งมักวัดโดยวิธี Rockwell และ Brinell ซึ่งการวัดความแข็งคือความลึกของการเยื้องของ "หัวกด" (ปลาย) ของรูปร่างบางอย่างภายใต้การกระทำของโหลดที่ทราบ บน Shor scleroscope ความแข็งถูกกำหนดโดยการดีดตัวกลับของกองหน้าหัวเพชรที่ตกลงมาจากความสูงระดับหนึ่งลงบนพื้นผิวของตัวอย่าง ความแข็งเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีของสถานะทางกายภาพของโลหะ ด้วยความแข็งของโลหะที่กำหนด เรามักจะตัดสินด้วยความมั่นใจในโครงสร้างภายในของมัน แผนกต่างๆ มักจะทำการทดสอบความแข็ง การควบคุมทางเทคนิคในการผลิต ในกรณีที่การดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งคือการอบชุบ มักจะมีการควบคุมความแข็งของผลิตภัณฑ์ทั้งหมดออกจากสายการผลิตอัตโนมัติ การควบคุมคุณภาพดังกล่าวไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการทดสอบทางกลอื่นๆ ที่อธิบายไว้ข้างต้น

ทำลายการทดสอบ

ในการทดสอบดังกล่าว ตัวอย่างที่คอจะหักด้วยการกระแทกที่แหลมคม จากนั้นจึงตรวจดูการแตกหักด้วยกล้องจุลทรรศน์เพื่อเผยให้เห็นรูขุมขน การรวมตัว เส้นผม ฝูง และการแยกจากกัน การทดสอบดังกล่าวทำให้สามารถประมาณขนาดเกรน ความหนาของชั้นชุบแข็ง ความลึกของคาร์บูไรเซชันหรือการแยกคาร์บอน และองค์ประกอบอื่นๆ ของโครงสร้างรวมในเหล็กได้

วิธีการทางแสงและทางกายภาพ

การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์

กล้องจุลทรรศน์แบบโพลาไรซ์และโลหะวิทยา (ในระดับที่น้อยกว่า) มักจะให้ข้อบ่งชี้ที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับคุณภาพของวัสดุและความเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่เป็นปัญหา ในกรณีนี้ เป็นไปได้ที่จะกำหนดลักษณะโครงสร้าง โดยเฉพาะขนาดและรูปร่างของเมล็ดพืช ความสัมพันธ์ของเฟส การมีอยู่และการกระจายของวัสดุแปลกปลอมที่กระจัดกระจาย

การควบคุมด้วยรังสี

เอ็กซ์เรย์แบบแข็งหรือรังสีแกมมาพุ่งตรงไปที่ส่วนที่ทดสอบด้านหนึ่งและบันทึกบนฟิล์มถ่ายภาพที่อยู่อีกด้านหนึ่ง เอ็กซ์เรย์หรือแกมมาแกรมเงาที่ได้จะเผยให้เห็นจุดบกพร่องต่างๆ เช่น รูขุมขน การแยกตัว และรอยแตก โดยการฉายรังสีในสองทิศทางที่แตกต่างกัน สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของข้อบกพร่องได้ วิธีนี้มักใช้เพื่อควบคุมคุณภาพของรอยเชื่อม

การควบคุมผงแม่เหล็ก

วิธีการควบคุมนี้เหมาะสำหรับโลหะที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก - เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ - และโลหะผสมเท่านั้น ส่วนใหญ่มักใช้สำหรับเหล็กกล้า: สามารถตรวจจับพื้นผิวบางประเภทและข้อบกพร่องภายในได้โดยการใช้ผงแม่เหล็กกับตัวอย่างที่เคลือบด้วยแม่เหล็กล่วงหน้า

การควบคุมอัลตราโซนิก

หากชีพจรอัลตราซาวนด์สั้น ๆ ถูกส่งไปยังโลหะก็จะถูกสะท้อนบางส่วนจากข้อบกพร่องภายใน - รอยแตกหรือการรวม สัญญาณอัลตราโซนิกที่สะท้อนออกมาจะถูกบันทึกโดยทรานสดิวเซอร์รับสัญญาณ ขยายและแสดงบนหน้าจอของออสซิลโลสโคปอิเล็กทรอนิกส์ จากเวลาที่วัดได้ของการมาถึงพื้นผิว เราสามารถคำนวณความลึกของข้อบกพร่องที่สัญญาณถูกสะท้อน หากทราบความเร็วของเสียงในโลหะที่กำหนด การควบคุมดำเนินไปอย่างรวดเร็วและมักไม่ต้องการให้ส่วนใดส่วนหนึ่งออกจากบริการ

วิธีการพิเศษ

มีวิธีการควบคุมเฉพาะทางหลายวิธีที่มีการบังคับใช้อย่างจำกัด ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่นวิธีการฟังด้วยหูฟังโดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงในลักษณะการสั่นสะเทือนของวัสดุเมื่อมีข้อบกพร่องภายใน บางครั้งทำการทดสอบความหนืดตามวัฏจักรเพื่อกำหนดความสามารถในการหน่วงของวัสดุ กล่าวคือ ความสามารถในการดูดซับแรงสั่นสะเทือน ประมาณโดยงานที่แปลงเป็นความร้อนต่อหน่วยปริมาตรของวัสดุสำหรับการย้อนกลับความเค้นที่สมบูรณ์หนึ่งรอบ เป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบโครงสร้างและเครื่องจักรที่มีการสั่นสะเทือนเพื่อทราบความสามารถในการหน่วงของวัสดุก่อสร้าง

ความแข็งแกร่งคือความสามารถของโลหะในการต้านทานการทำลายภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก คุณค่าของโลหะในฐานะวัสดุทางวิศวกรรมควบคู่ไปกับคุณสมบัติอื่นๆ ถูกกำหนดโดยความแข็งแรง

ค่าความแข็งแรงบ่งชี้ว่าต้องใช้แรงมากเพียงใดในการเอาชนะพันธะภายในระหว่างโมเลกุล

การทดสอบโลหะสำหรับความต้านทานแรงดึงนั้นดำเนินการกับเครื่องจักรพิเศษที่มีความสามารถหลากหลาย เครื่องจักรเหล่านี้ประกอบด้วยกลไกการโหลดที่สร้างแรง ยืดชิ้นงานทดสอบ และระบุปริมาณแรงที่ใช้กับชิ้นงานทดสอบ กลไกคือการกระทำทางกลและไฮดรอลิก

พลังของเครื่องจักรนั้นแตกต่างกันและสูงถึง 50 ตัน 7 แสดงอุปกรณ์ของเครื่องประกอบด้วยเฟรม 2 และแคลมป์ 4 ซึ่งตัวอย่างทดสอบ 3 ได้รับการแก้ไข

แคลมป์ด้านบนติดอยู่ในเฟรมโดยไม่เคลื่อนไหว และแคลมป์ด้านล่างจะค่อยๆ ลดระดับลงอย่างช้าๆ ระหว่างการทดสอบโดยใช้กลไกพิเศษในการยืดตัวอย่าง

ข้าว. 7. การทดสอบแรงดึงของโลหะ:

เอ - อุปกรณ์สำหรับทดสอบแรงดึงของโลหะ b - ตัวอย่างสำหรับการทดสอบแรงดึง: I - รอบ, II - แบน

โหลดที่ส่งระหว่างการทดสอบกับตัวอย่างสามารถกำหนดได้โดยตำแหน่งของลูกศรของอุปกรณ์บนมาตราส่วนการวัด 1

ตัวอย่างควรได้รับการทดสอบภายใต้สภาวะเดียวกันเสมอเพื่อให้สามารถเปรียบเทียบผลลัพธ์ได้ ดังนั้นมาตรฐานที่เกี่ยวข้องจึงกำหนดขนาดตัวอย่างทดสอบบางขนาด

ชิ้นงานทดสอบมาตรฐานสำหรับการทดสอบแรงดึงคือชิ้นงานที่มีลักษณะกลมและแบนตามรูป 7b.

ตัวอย่างแบบเรียบจะใช้ในการทดสอบแผ่น วัสดุแถบ ฯลฯ และหากโปรไฟล์โลหะอนุญาต ก็จะทำตัวอย่างแบบกลม

ความแข็งแกร่งสูงสุด (σ b) คือความเครียดที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่วัสดุสามารถสัมผัสได้ก่อนที่จะถูกทำลาย ความต้านทานแรงดึงของโลหะเท่ากับอัตราส่วนของโหลดสูงสุดเมื่อทดสอบชิ้นงานทดสอบการแตกร้าวไปยังพื้นที่เริ่มต้น ภาพตัดขวางตัวอย่าง เช่น

σ b = P b / F 0 ,

โดยที่ R b - โหลดสูงสุดก่อนการแตกของตัวอย่าง kgf;

F 0 - พื้นที่หน้าตัดเริ่มต้นของตัวอย่าง mm 2

เพื่อที่จะ ปลอดภัยในการทำงานเครื่องจักรและโครงสร้าง จำเป็นที่ระหว่างการใช้งานความเค้นในวัสดุจะต้องไม่เกินขีดจำกัดของสัดส่วนที่กำหนดไว้ กล่าวคือ ความเค้นสูงสุดที่ไม่ทำให้เกิดการเสียรูป

ความต้านทานแรงดึงของโลหะบางชนิดในการทดสอบแรงดึง kgf / mm 2:

ตะกั่ว 1.8

อลูมิเนียม 8

การคำนวณและการทดสอบความแข็งแรงทางวิศวกรรมเครื่องกล วิธีการทดสอบทางกลของโลหะ

วิธีทดสอบความล้า

การวิเคราะห์และทดสอบกำลังในเครื่อง GOST 23026-78

อาคาร. วิธีการทางกลของโลหะและ GOST 2860-65

การทดสอบ วิธีการทดสอบความล้าในส่วน 6L และ 6.2

MKS 77.040.10 OKP 00 2500

พระราชกฤษฎีกา คณะกรรมการของรัฐสหภาพโซเวียตตามมาตรฐาน 30 พฤศจิกายน 2522 ฉบับที่ 4146 วันเปิดตัวถูกกำหนด

ระยะเวลาที่มีผลบังคับใช้ถูกลบออกตามระเบียบการหมายเลข 2-92 ของสภาระหว่างรัฐเพื่อการมาตรฐาน มาตรวิทยา และการรับรอง (IUS 2-93)

มาตรฐานนี้กำหนดวิธีการทดสอบตัวอย่างโลหะและโลหะผสมสำหรับความล้า:

ในความตึง - การบีบอัดการดัดและการบิด

กับความเค้นแบบสมมาตรและไม่สมมาตรหรือวัฏจักรความเครียดที่เปลี่ยนแปลงตามกฎเป็นระยะอย่างง่ายพร้อมพารามิเตอร์คงที่

ในที่ที่มีและไม่มีความเข้มข้นของความเครียด

ที่อุณหภูมิปกติสูงและต่ำ

ในที่ที่มีหรือไม่มีสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว

ในบริเวณยืดหยุ่นและอีลาสโตพลาสติกที่มีวัฏจักรสูงและต่ำ

ข้อกำหนดคำจำกัดความและการกำหนดที่ใช้ในมาตรฐานเป็นไปตาม GOST 23207-78

มาตรฐานนี้ไม่ได้กำหนดวิธีการทดสอบพิเศษสำหรับตัวอย่างที่ใช้ในการทดสอบความแข็งแรงของโครงสร้างความเครียดสูง

มาตรา 2-4 ของมาตรฐานและภาคผนวกสามารถใช้สำหรับการทดสอบความล้าของส่วนประกอบและโครงสร้างของเครื่องจักร

1. วิธีการสุ่มตัวอย่าง

1.1. การทดสอบความล้าของโลหะดำเนินการกับชิ้นงานเรียบของส่วนกลมประเภท I (รูปที่ 1 ตารางที่ 1) และ II (รูปที่ 2 ตารางที่ 2) รวมถึงส่วนสี่เหลี่ยม ประเภท III(รูปที่ 3 ตารางที่ 3) และ IV (รูปที่ 4 ตารางที่ 4)

ฉบับทางการ

ห้ามพิมพ์ซ้ำ

★

ฉบับแก้ไขครั้งที่ 1 อนุมัติในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2528 (IUS 3-86)

ส่วนการทำงานของตัวอย่างประเภท I

ตาราง 1 มม.

ส่วนการทำงานของตัวอย่างประเภท II

G-2

ตาราง 2mm

ส่วนการทำงานของตัวอย่างประเภท IV

ตาราง 4mm

1.2. ความไวของโลหะต่อความเข้มข้นของความเค้นและอิทธิพลของขนาดสัมบูรณ์นั้นพิจารณาจากตัวอย่างประเภทต่างๆ:

V - ด้วยการตัดราคารูปวงแหวนรูปตัววี (รูปที่ 5 ตารางที่ 5-8);

ส่วนการทำงานของตัวอย่างประเภทY

ตารางที่ 5

						เมื่องอ

ตารางที่ 6

						ในการบีบอัดความตึงเครียด

ตารางที่ 7

						แรงบิด

ตารางที่ 8

						ในการบีบอัดความตึงเครียด		แรงบิด

VI - มีรอยบากด้านข้างแบบสมมาตรของโปรไฟล์รูปตัววี (รูปที่ 6, ตารางที่ 9);

ส่วนการทำงานของตัวอย่างประเภท VI

ตารางที่ 9

VIII - ด้วยการตัดรูปวงแหวนของโปรไฟล์วงกลม (รูปที่ 8, ตารางที่ 11); ส่วนการทำงานของตัวอย่างประเภท VIII

				เมื่อโตขึ้น
						แรงบิด

ทรงเครื่อง - มีรูที่จัดเรียงอย่างสมมาตรสองรู (รูปที่ 9, ตารางที่ 12);

ส่วนการทำงานของตัวอย่างประเภท IX

X - มีรอยบากด้านข้างแบบสมมาตรของโปรไฟล์รูปตัววี (รูปที่ 10, ตารางที่ 13)

ส่วนการทำงานของตัวอย่างประเภท X

ขนาดของชิ้นงานทดสอบถูกเลือกในลักษณะที่พารามิเตอร์ความคล้ายคลึงความล้มเหลวเมื่อยล้า

(L คือปริมณฑลของส่วนการทำงานของตัวอย่างหรือส่วนที่อยู่ติดกับโซนความตึงที่เพิ่มขึ้น G คือความลาดชันสัมพัทธ์ของความเค้นหลักแรก)

ในการดัดด้วยการหมุน การบิด และความตึง - การบีบอัดของชิ้นงานทดสอบประเภท I, II, V, VIII

L ฉ "ง,

เมื่อดัดในระนาบเดียวของตัวอย่างประเภท III, IV, VI เช่นเดียวกับความตึงเครียด - การบีบอัดของตัวอย่างประเภท VI L = 2b;

ในความตึงเครียด - การบีบอัดของตัวอย่างประเภท III, IV, VII, IX, XL = 2h

1.3. สำหรับการทดสอบความล้ารอบต่ำ จะใช้ชิ้นงานทดสอบประเภท II และ IV หากไม่มีอันตรายจากการโก่งงอ

อาจใช้ตัวอย่างประเภท I และ III

1.4. ส่วนการทำงานของตัวอย่างต้องทำตามความถูกต้องไม่ต่ำกว่าเกรด 7 ของ GOST 25347-82

1.5. พารามิเตอร์ความหยาบผิวของชิ้นงานของตัวอย่าง Ra ควรเป็น 0.32-0.16 µm ตาม GOST 2789-73

พื้นผิวต้องปราศจากการกัดกร่อน สะเก็ด เกล็ด การหล่อ และการเปลี่ยนสี ฯลฯ เว้นแต่จะเป็นไปตามวัตถุประสงค์ของการศึกษา

1.6. เลือกระยะห่างระหว่างส่วนจับของเครื่องทดสอบเพื่อไม่ให้เกิดการโก่งงอของตัวอย่างและอิทธิพลของแรงในด้ามจับที่มีต่อความตึงในส่วนที่ใช้งาน

1.7. การทำ Blanking การทำเครื่องหมายและการทำตัวอย่างไม่ควรส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติความล้าของวัสดุเริ่มต้น การให้ความร้อนกับตัวอย่างระหว่างการผลิตไม่ควรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงทางเคมีกายภาพในโลหะ ค่าเผื่อการประมวลผล พารามิเตอร์โหมด และลำดับการประมวลผลควรลดการชุบแข็งของงานให้น้อยที่สุด และไม่รวมความร้อนสูงเกินไปของตัวอย่างในพื้นที่ระหว่างการเจียร เช่นเดียวกับรอยแตกและข้อบกพร่องอื่นๆ การกำจัดชิปตัวสุดท้ายออกจากส่วนการทำงานและส่วนหัวของตัวอย่างจะดำเนินการจากการติดตั้งตัวอย่างเพียงครั้งเดียว ต้องขจัดครีบที่ด้านข้างของตัวอย่างและขอบของรอยบาก ช่องว่างจะถูกตัดออกในสถานที่ที่มีการวางแนวที่แน่นอนซึ่งสัมพันธ์กับโครงสร้างมหภาคและสถานะความเค้นของผลิตภัณฑ์

1.8. ภายในชุดการทดสอบที่ตั้งใจไว้ เทคโนโลยีสำหรับการผลิตตัวอย่างจากโลหะประเภทเดียวกันควรเหมือนกัน

1.9. การวัดขนาดของชิ้นงานของตัวอย่างที่ผลิตขึ้นก่อนการทดสอบไม่ควรทำให้พื้นผิวเสียหาย

1.10. ส่วนการทำงานของตัวอย่างวัดด้วยความผิดพลาดไม่เกิน 0.01 มม.

2.1. เครื่องทดสอบความล้าต้องจัดเตรียมการโหลดตัวอย่างตามแบบแผนอย่างน้อยหนึ่งแบบที่แสดงในรูปที่ 11-16. เครื่องทดสอบความล้าที่ให้การทดสอบแรงดึงทางสถิติต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ GOST 1497-84

2. อุปกรณ์

การดัดงอที่บริสุทธิ์ระหว่างการหมุนของตัวอย่างประเภท I, II, V, VIII

การดัดงอตามขวางระหว่างการหมุนของชิ้นงานทดสอบประเภท I, II, V, VHI ภายใต้การโหลดแบบคานยื่น

การดัดแบบบริสุทธิ์ในระนาบเดียวของตัวอย่างประเภท I-VIII

ส่วนงานตัวอย่าง

การดัดตามขวางในการยืดแบบซ้ำซ้อน

ระนาบของตัวอย่างประเภท I-VIII การบีบอัดของตัวอย่างประเภท I-X

ใต้คานรับน้ำหนัก

ส่วนการทำงาน

| ตัวอย่าง |

อึ. 14 ประณาม. สิบห้า

แรงบิดซ้ำตัวแปรของตัวอย่างประเภท I, II, U, VIII

2.2. ข้อผิดพลาดในการโหลดทั้งหมดในกระบวนการทดสอบตัวอย่างขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องจักรและความถี่ของการโหลด และไม่ควรเกินในช่วง 0.2-1.0 ของแต่ละช่วงการโหลดเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่าที่วัดได้:

± 2% - ที่ /< 0,5 Гц;

± 3% - ที่ 0.5

± 5% - ที่ /> 50 Hz.

เมื่อทำการทดสอบกับเครื่องไฮโดรลิกเป็นจังหวะและเรโซแนนซ์ที่ไม่มีการวัดแรงเทนโซเมตริกในช่วง 0-0.2 ของแต่ละช่วงการโหลด ข้อผิดพลาดในการวัดโหลดไม่ควรเกิน ± 5% ของความเค้นที่ระบุ

2.3. ข้อผิดพลาดในการวัด การบำรุงรักษา และการบันทึกการเสียรูประหว่างการทดสอบรอบต่ำไม่ควรเกิน ± 3% ของค่าที่วัดได้ในช่วง 0.2-1.0 ของแต่ละช่วงการโหลด

2.4. ข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ของการวัด การบำรุงรักษา และการลงทะเบียนของโหลดและการเสียรูปในช่วง 0-0.2 ของแต่ละช่วงไม่ควรเกินข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ที่จุดเริ่มต้นของช่วงการโหลดนี้

2.5. โหลด (สำหรับการโหลดแบบอ่อน) หรือการเสียรูป (สำหรับการโหลดแบบแข็ง) ควรสอดคล้องกับ 0.2-0.8 ของช่วงการวัดที่เกี่ยวข้อง

2.6. เมื่อทำการทดสอบความตึงรอบต่ำหรือแรงอัดและความตึง - แรงกด การเสียรูปการดัดเพิ่มเติมของตัวอย่างจากการวางแนวโหลดไม่ควรเกิน 5% ของการเสียรูปแรงดึงหรือแรงอัด

2.7. เมื่อทำการทดสอบความล้ารอบต่ำ ควรทำการวัดอย่างต่อเนื่อง รวมทั้งการลงทะเบียนอย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะๆ ของกระบวนการเปลี่ยนรูปของส่วนการทำงานของตัวอย่าง

2.8. อนุญาตให้สอบเทียบอุปกรณ์ทดสอบภายใต้สภาวะคงที่ (รวมถึงการจัดแนวโหลดไม่ตรง) ด้วยการประเมินองค์ประกอบแบบไดนามิกของข้อผิดพลาดโดยการคำนวณหรือวิธีการทางอ้อม

3. การทดสอบ

3.1. เมื่อทำการทดสอบตัวอย่าง อนุญาตให้โหลดแบบอ่อนและแบบแข็งได้

3.2. ภายในชุดการทดสอบที่ตั้งใจไว้ ตัวอย่างทั้งหมดจะถูกโหลดในลักษณะเดียวกันและทดสอบบนเครื่องประเภทเดียวกัน

3.3. ตัวอย่างจะถูกทดสอบอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งเกิดรอยร้าวตามขนาดที่กำหนด การทำลายโดยสมบูรณ์ หรือจนถึงจำนวนรอบฐาน

อนุญาตให้ทำการทดสอบโดยคำนึงถึงเงื่อนไขการปฏิบัติและการประเมินผลกระทบของการหยุดพักในผลการทดสอบ

(ฉบับแก้ไข ฉบับที่ 1)

3.4. ในกระบวนการทดสอบตัวอย่าง ความเสถียรของโหลดที่กำหนด (การเสียรูป) จะถูกควบคุม

3.5. ดำเนินการทดสอบชุดตัวอย่างที่เหมือนกันด้วยวัฏจักรอสมมาตร:

หรือที่ความเค้นเฉลี่ย (ความเครียด) ของวัฏจักรเดียวกันสำหรับตัวอย่างทั้งหมด

หรือที่ค่าสัมประสิทธิ์ความไม่สมดุลของวงจรเดียวกันสำหรับตัวอย่างทั้งหมด

3.6. ในการวาดเส้นการกระจายความคงทนและประมาณการค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของลอการิทึมความทนทานที่ระดับความเค้นที่กำหนด ชุดตัวอย่างที่เหมือนกันอย่างน้อย 10 ตัวอย่างจะได้รับการทดสอบจนกว่าจะถูกทำลายโดยสมบูรณ์หรือเกิดรอยแตกขนาดใหญ่

3.7. การทดสอบความล้ารอบสูง

3.7.1. เกณฑ์การแตกหักหลักในการกำหนดขีดจำกัดความทนทานและการสร้างเส้นโค้งความล้าคือการทำลายโดยสมบูรณ์หรือลักษณะที่ปรากฏของรอยแตกขนาดใหญ่ในขนาดที่กำหนด

3.7.2. ในการวาดกราฟความล้าและกำหนดขีดจำกัดความทนทานที่สอดคล้องกับความน่าจะเป็นของความล้มเหลวที่ 50% ให้ทำการทดสอบตัวอย่างที่เหมือนกันอย่างน้อย 15 ชิ้น

ในช่วงความเครียด 0.95-1.05 จากขีดจำกัดความทนทานซึ่งสอดคล้องกับความน่าจะเป็นของความล้มเหลวที่ 50% ควรทดสอบตัวอย่างอย่างน้อย 3 ตัวอย่าง ในขณะที่อย่างน้อยครึ่งหนึ่งไม่ควรล้มเหลวก่อนการทดสอบฐาน

3.7.3. ฐานการทดสอบสำหรับกำหนดขีดจำกัดความทนทานเป็นที่ยอมรับ:

10 10 6 รอบ - สำหรับโลหะและโลหะผสมที่มีส่วนเกือบแนวนอนบนเส้นโค้งความล้า

100 10 6 รอบ - สำหรับโลหะผสมเบาและโลหะและโลหะผสมอื่น ๆ พิกัดของเส้นโค้งความล้าซึ่งลดลงอย่างต่อเนื่องตลอดความยาวทั้งหมดด้วยจำนวนรอบที่เพิ่มขึ้น

สำหรับการทดสอบเปรียบเทียบ พื้นฐานสำหรับการกำหนดขีดจำกัดความอดทนตามลำดับคือ 3 10^ และ 10 10^ รอบ

3.7.4. เพื่อสร้างกลุ่มของเส้นโค้งความล้าตามพารามิเตอร์ความน่าจะเป็นของความล้มเหลว ให้สร้างเส้นการกระจายขีดจำกัดความล้า ประมาณการค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของขีดจำกัดความล้า โดยทดสอบชุดตัวอย่างที่เหมือนกันอย่างน้อย 10 ตัวอย่างที่ความเค้น 4-6 ตัว ระดับ

3.7.5. จาก 10 ถึง 300 Hz ความถี่ของรอบจะไม่ถูกควบคุมหากการทดสอบดำเนินการภายใต้สภาวะบรรยากาศปกติ (ตาม GOST 15150-69) และหากอุณหภูมิของส่วนการทำงานของตัวอย่างระหว่างการทดสอบไม่เกิน 50 ° ค.

สำหรับตัวอย่างจากการหลอมต่ำและโลหะผสมอื่นๆ ที่แสดงการเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติทางกลสูงถึงอุณหภูมิ 50 ° C อุณหภูมิการทดสอบที่อนุญาตแยกจากกัน

3.8. การทดสอบความล้ารอบต่ำ (ด้วยความทนทานสูงสุด 5 1 (รอบ I *)

3.8.1. ประเภทหลักของการโหลดระหว่างการทดสอบคือความตึง - การบีบอัด

3.8.2. ความถี่ในการทดสอบระดับบนจำกัดเฉพาะค่าที่ไม่รวมการให้ความร้อนในตัวตัวอย่างที่อุณหภูมิสูงกว่า 50 °C สำหรับโลหะผสมเบา และมากกว่า 100 °C สำหรับเหล็กกล้า

ในทุกกรณี ความถี่ของรอบจะต้องระบุเมื่อรายงานผลการทดสอบ

ในการลงทะเบียนแผนภาพความเครียด ในระหว่างการทดสอบ อนุญาตให้เปลี่ยนไปใช้ความถี่ต่ำที่สอดคล้องกับความละเอียดที่ต้องการและความแม่นยำของเครื่องมือสำหรับการวัดและบันทึกความเค้นและความเครียดตามวัฏจักร

3.8.3 เมื่อทำการทดสอบแรงดึง - การบีบอัดของตัวอย่างประเภท II และ IV ควรทำการวัดการเสียรูปในทิศทางตามยาว

เมื่อทำการทดสอบตัวอย่างประเภท I และ III จะได้รับอนุญาตให้วัดการเสียรูปในทิศทางตามขวาง

บันทึก. สำหรับการแปลงความเครียดตามขวางเป็นความเครียดตามยาว จะใช้สูตรนี้

E prod - ^ (e y) ป๊อปเปอร์ ^ (E p) ป๊อปเปอร์ '

โดยที่ (Ey) poper เป็นส่วนประกอบที่ยืดหยุ่นของความเครียดตามขวาง

(Ep) poper - ส่วนประกอบพลาสติกของความเครียดตามขวาง

3.9. การทดสอบที่อุณหภูมิสูงและต่ำ

3.9.1. การทดสอบที่อุณหภูมิสูงและต่ำนั้นดำเนินการด้วยการเสียรูปประเภทเดียวกันและกับตัวอย่างเดียวกันกับที่อุณหภูมิปกติ

* จำนวนรอบ 5 ■ 10 4 เป็นขีดจำกัดตามเงื่อนไขของความล้ารอบต่ำและรอบสูง ค่านี้สำหรับเหล็กดัดและโลหะผสมมีลักษณะเฉพาะของจำนวนรอบเฉลี่ยสำหรับโซนการเปลี่ยนรูปจากพลาสติกยืดหยุ่นไปเป็นการเปลี่ยนรูปแบบวัฏจักรยืดหยุ่น สำหรับโลหะผสมที่มีความเหนียวสูง โซนการเปลี่ยนผ่านจะเปลี่ยนไปสู่ความทนทานที่มากขึ้น สำหรับโลหะผสมที่เปราะ - ไปสู่ส่วนที่เล็กกว่า

3.9.3. อุณหภูมิทดสอบของตัวอย่างจะถูกควบคุมตามข้อมูลการสอบเทียบแบบไดนามิกของความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างตัวอย่างและพื้นที่เตาหลอม การสอบเทียบอุณหภูมิจะดำเนินการโดยคำนึงถึงอิทธิพลของระยะเวลาการทดสอบ เมื่อทำการปรับเทียบ เทอร์โมคัปเปิลจะจับจ้องอยู่ที่ตัวอย่าง

3.9.4. เทอร์โมคัปเปิลได้รับการตรวจสอบทั้งก่อนการทดสอบและหลังการทดสอบตาม GOST 8.338-2002 เมื่อทำการทดสอบบนฐานมากกว่า 10 7 รอบ นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบระหว่างกลางของเทอร์โมคัปเปิล

3.9.5. การกระจายอุณหภูมิไม่สม่ำเสมอตามความยาวของชิ้นงานเมื่อทำการทดสอบชิ้นงานเรียบประเภท II และ IV ไม่ควรเกิน 1% ต่อ 10 มม. ของอุณหภูมิทดสอบที่ระบุ เมื่อทำการทดสอบตัวอย่างแบบเรียบของประเภท I, III และตัวอย่างด้วยหัววัดความเค้น การกระจายอุณหภูมิที่ไม่สม่ำเสมอจะถูกควบคุมที่ระยะห่าง ± 5 มม. จากส่วนต่ำสุดของตัวอย่าง ส่วนเบี่ยงเบนจากอุณหภูมิที่ตั้งไว้ไม่ควรเกิน 2%

3.9.6. ในระหว่างการทดสอบ การเบี่ยงเบนอุณหภูมิที่อนุญาตในส่วนการทำงานของตัวอย่างใน° C ไม่ควรเกิน:

มากถึง 600 รวม..........±6;

เซนต์. 601 ถึง 900".............±8;

» 901 » 1200 »...±12.

3.9.7. ตัวอย่างจะถูกโหลดหลังจากสถานะคงตัว ระบอบความร้อนระบบ "เตาเผาตัวอย่าง" เมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนดของตัวอย่าง

3.9.8. ฐานทดสอบได้รับการยอมรับตามข้อ 3.7.3 ของมาตรฐานนี้

3.9.9. สำหรับการเปรียบเทียบผลลัพธ์ การทดสอบชุดตัวอย่างที่กำหนดจะดำเนินการที่ความถี่และฐานเดียวกัน หากวัตถุประสงค์ของการทดสอบไม่ใช่เพื่อศึกษาผลกระทบของความถี่ในการโหลด โปรโตคอลการทดสอบไม่ได้ระบุเฉพาะจำนวนรอบที่ผ่านไป แต่ยังระบุเวลาทดสอบทั้งหมดสำหรับแต่ละตัวอย่างด้วย

3.10. การทดสอบในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว

3.10.1. การทดสอบในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวนั้นดำเนินการด้วยการเปลี่ยนรูปประเภทเดียวกันและในตัวอย่างเดียวกันกับในกรณีที่ไม่มีสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว อนุญาตให้ทำการทดสอบกลุ่มตัวอย่างพร้อมกันด้วยการลงทะเบียนช่วงเวลาแห่งการทำลายของแต่ละตัวอย่าง

3.10.2. ตัวอย่างต้องต่อเนื่องในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์รุนแรงของก๊าซหรือของเหลว

3.10.3. เมื่อทำการทดสอบในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว ต้องมั่นใจในความเสถียรของพารามิเตอร์ของสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวและการมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวตัวอย่าง ข้อกำหนดสำหรับความถี่ของการตรวจสอบองค์ประกอบของสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวนั้นพิจารณาจากองค์ประกอบของสภาพแวดล้อมและวัตถุประสงค์ของการศึกษา

3.10.4. สำหรับการเปรียบเทียบผลลัพธ์ การทดสอบชุดตัวอย่างที่กำหนดจะดำเนินการที่ความถี่และฐานเดียวกัน หากวัตถุประสงค์ของการทดสอบไม่ใช่เพื่อศึกษาผลกระทบของความถี่ในการโหลด

3.9-3.9.9, 3.10-3.10.4. (แนะนำเพิ่มเติม รายได้ที่ 1)

4. การประมวลผลผลลัพธ์

4.1. จากผลการทดสอบความล้า ได้ดำเนินการดังต่อไปนี้:

การสร้างเส้นโค้งความล้าและกำหนดขีดจำกัดความทนทานที่สอดคล้องกับความน่าจะเป็นของความล้มเหลว 50%

การสร้างไดอะแกรมของการจำกัดความเค้นและการจำกัดแอมพลิจูด

การสร้างเส้นโค้งความล้าในบริเวณรอบต่ำ

การสร้างไดอะแกรมการเปลี่ยนรูปพลาสติกแบบยืดหยุ่นและการกำหนดพารามิเตอร์

การสร้างเส้นโค้งความล้าโดยพารามิเตอร์ของความน่าจะเป็นของความล้มเหลว

การกำหนดขีดจำกัดความทนทานสำหรับระดับความน่าจะเป็นของการแตกหักที่กำหนด

การหาค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของลอการิทึมความทนทานที่ระดับความเค้นหรือความเครียดที่กำหนด

การกำหนดค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของขีด จำกัด ความอดทน

ลักษณะความต้านทานความล้าของโลหะเหล่านี้ถูกกำหนดสำหรับขั้นตอนต่างๆ ของการพัฒนาแมคโครแคร็กและ (หรือ) การทำลายโดยสมบูรณ์

4.2. การประมวลผลผลการทดสอบความล้ารอบสูง

4.2.1. ข้อมูลเบื้องต้นและผลการทดสอบแต่ละตัวอย่างจะถูกบันทึกไว้ในรายงานการทดสอบ (ภาคผนวก 1 และ 2) และผลการทดสอบชุดตัวอย่างที่เหมือนกัน - ในรายงานการทดสอบสรุป (ภาคผนวก 3 และ 4)

4.2.2. กราฟความล้าจะแสดงเป็นพิกัดกึ่งลอการิทึม (o max ; lgN หรือ o a; lg/V) หรือพิกัดลอการิทึมคู่ (lg o max ; lg/V หรือ lg o a; lg/V)

4.2.3. เส้นโค้งความล้าสำหรับรอบที่ไม่สมมาตรถูกสร้างขึ้นสำหรับชุดของตัวอย่างที่เหมือนกันซึ่งทดสอบที่ความเค้นเฉลี่ยเท่ากันหรือที่ค่าสัมประสิทธิ์ของความไม่สมมาตรเท่ากัน

4.2.4. เส้นโค้งความล้าตามผลการทดสอบปริมาณตัวอย่างที่จำกัด (ข้อ 3.7.2) สร้างขึ้นโดยการแก้ไขแบบกราฟิกของผลการทดลองหรือโดยวิธีกำลังสองน้อยที่สุด

4.2.5. ในการวาดเส้นกราฟการกระจายของความทนทานและขีดจำกัดความทนทาน ประมาณการค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน ตลอดจนสร้างกลุ่มของเส้นโค้งความล้าตามพารามิเตอร์ความน่าจะเป็นของความล้มเหลว ผลการทดสอบจะต้องใช้การประมวลผลทางสถิติ (ภาคผนวก 5-7 ).

4.2.6. ไดอะแกรมของความเค้นสุดท้ายและแอมพลิจูดขั้นสุดท้ายถูกสร้างขึ้นโดยใช้กลุ่มของเส้นโค้งความล้าที่ได้รับจากผลการทดสอบตัวอย่างที่เหมือนกันอย่างน้อยสามหรือสี่ชุดที่ความเค้นเฉลี่ยที่แตกต่างกันหรือปัจจัยความไม่สมดุลของวงจรความเค้นสำหรับแต่ละชุดข้อมูล

4.3. การประมวลผลผลการทดสอบความล้ารอบต่ำ

4.3.1. การประมวลผลผลลัพธ์จะดำเนินการตามที่ระบุไว้ในข้อ 4.2.4

4.3.2. ข้อมูลเบื้องต้นและผลการทดสอบของแต่ละตัวอย่างจะถูกบันทึกไว้ในรายงานการทดสอบ และผลการทดสอบของกลุ่มตัวอย่างที่เหมือนกันจะถูกบันทึกไว้ในรายงานการทดสอบสรุป (ภาคผนวก 8 และ 9)

4.3.3. จากผลการทดสอบของตัวอย่างภายใต้การรับน้ำหนักแบบแข็ง กราฟความล้าถูกสร้างขึ้นในพิกัดลอการิทึมคู่ (รูปที่ 17):

แอมพลิจูดของการเปลี่ยนรูปทั้งหมด E และ - จำนวนรอบก่อนการก่อตัวของรอยแตก N T หรือจนกระทั่งการทำลายของ N;

แอมพลิจูดของการเปลี่ยนรูปพลาสติก r ra - จำนวนรอบที่สอดคล้องกับครึ่งหนึ่งของจำนวนรอบก่อนการก่อตัวของรอยแตก N T หรือก่อนการทำลาย N

หมายเหตุ:

1. แอมพลิจูดของการเปลี่ยนรูปพลาสติก E pa ถูกกำหนดเป็นครึ่งหนึ่งของความกว้างของลูปฮิสเทรีซิสอีลาสโตพลาสติก r p หรือความแตกต่างระหว่างแอมพลิจูดที่ระบุของการเสียรูปทั้งหมดและแอมพลิจูดของการเสียรูปยืดหยุ่นที่กำหนดจากโหลดที่วัดได้ ความเค้นที่สอดคล้องกันและโมดูลัส ของความยืดหยุ่นของวัสดุ

2. แอมพลิจูดของการเปลี่ยนรูปพลาสติก E pa ที่จำนวนรอบที่สอดคล้องกับครึ่งหนึ่งของจำนวนรอบก่อนที่จะเกิดรอยแตกหรือก่อนเกิดความล้มเหลวถูกกำหนดโดยการแก้ไขค่าแอมพลิจูดที่จำนวนรอบที่เลือกไว้ล่วงหน้าใกล้เคียง ให้กับผู้ที่คาดหวัง

เส้นโค้งความล้าสำหรับการบรรทุกหนัก เส้นโค้งความล้าสำหรับการบรรทุกแบบอ่อน

Che R t - 17 ประณาม. สิบแปด

4.3.4. จากผลการทดสอบภายใต้การโหลดแบบนุ่มนวล พวกเขาสร้าง:

เส้นโค้งความล้าในพิกัดกึ่งลอการิทึมหรือลอการิทึมคู่: แอมพลิจูดความเค้น o a - จำนวนรอบก่อนการก่อตัวของรอยแตก N T หรือก่อนการทำลาย N (รูปที่ 18);

การพึ่งพาแอมพลิจูดของการเปลี่ยนรูปพลาสติก (ครึ่งหนึ่งของความกว้างของลูปฮิสเทรีซิส) r กับจำนวนการโหลดครึ่งรอบ K ในแง่ของพารามิเตอร์แอมพลิจูดของความเค้นที่ค่าสัมประสิทธิ์ความไม่สมดุลของวงจรความเค้นที่เลือก (รูปที่ 19)

การพึ่งพาแอมพลิจูดของการเปลี่ยนรูปพลาสติกกับจำนวนรอบการโหลดครึ่งรอบ

a - สำหรับวัสดุที่อ่อนตัวตามวัฏจักร b สำหรับวัสดุที่มีความเสถียรตามวัฏจักร c - สำหรับวัสดุชุบแข็งตามวัฏจักร

มาตรการ

การทดสอบตัวอย่าง (ภาคผนวกของโปรโตคอลสรุปหมายเลข __)

วัตถุประสงค์ของการทดสอบ_

เครื่อง: type_, №_

วงจรแรงดันไฟฟ้า:

สูงสุด_, เฉลี่ย_, แอมพลิจูด_

โหลด (จำนวนดิวิชั่นบนสเกลโหลด):

สูงสุด_, เฉลี่ย_, แอมพลิจูด_

การอ่านค่าเครื่องมือที่บันทึกความเป็นแกนของโหลดหรือค่ารันเอาท์ของตัวอย่าง:

เมื่อเริ่มการทดสอบ

เมื่อสิ้นสุดการทดสอบ

จำนวนรอบที่เสร็จสมบูรณ์_

ความถี่ในการโหลด_

เกณฑ์การทำลายล้าง_

การทดสอบดำเนินการโดย _

หัวหน้าห้องปฏิบัติการ _

การทดสอบตัวอย่าง (ภาคผนวกของโปรโตคอลสรุปหมายเลข _)

วัตถุประสงค์ของการทดสอบ_

ตัวอย่าง: code_ ขนาดตามขวาง_

เครื่อง: type_, №_

วัฏจักรวิปริต:

สูงสุด_, เฉลี่ย_, แอมพลิจูด_

จำนวนดิวิชั่นบนตัวบ่งชี้การเสียรูป: สูงสุด_

เฉลี่ย_, แอมพลิจูด_

ตัวบ่งชี้ของเครื่องมือที่ลงทะเบียนแกนของโหลด:_

เครื่อง #1_ เครื่อง #2_ เครื่อง #3

การอ่านมิเตอร์ (วันที่และเวลา):

เมื่อเริ่มการทดสอบ

เมื่อสิ้นสุดการทดสอบ

จำนวนรอบที่เสร็จสมบูรณ์_

ความถี่ในการโหลด_

เกณฑ์การทำลายล้าง_

ทำการทดสอบ

หัวหน้าห้องปฏิบัติการ

วัตถุประสงค์ของการทดสอบ___

วัสดุ:

ยี่ห้อและสภาพสินค้า

ทิศทางไฟเบอร์_

เงื่อนไขการทดสอบ:

ประเภทโหลด_

ฐานทดสอบ__

ความถี่ในการโหลด_

เกณฑ์การทำลายล้าง_

ประเภทของตัวอย่างและขนาดระบุของหน้าตัด

สภาพพื้นผิว_

เครื่องทดสอบ:

วันที่ทดสอบ:

เริ่มการทดสอบตัวอย่างแรก_ สิ้นสุดการทดสอบ

ตัวอย่างสุดท้าย_

หัวหน้าห้องปฏิบัติการ

วัตถุประสงค์ของการทดสอบ___

วัสดุ:

ยี่ห้อและสภาพสินค้า

ทิศทางไฟเบอร์_

ชนิดของชิ้นงาน (ที่มีรูปร่างซับซ้อน แนบแผนการตัดตัวอย่าง)

เงื่อนไขการทดสอบ:

ประเภทของการเปลี่ยนรูป_

ฐานทดสอบ___

ความถี่ในการโหลด_

เกณฑ์ความล้มเหลว_

ชนิดของชิ้นงานทดสอบและขนาดหน้าตัดที่ระบุ_

สภาพพื้นผิว_

เครื่องทดสอบ:

วันที่ทดสอบ:

เริ่มการทดสอบตัวอย่างแรก_ การสิ้นสุดการทดสอบตัวอย่างสุดท้าย

รับผิดชอบการทดสอบชุดตัวอย่างนี้

หัวหน้าห้องปฏิบัติการ

การสร้างเส้นโค้งการกระจายความคงทนและการประเมินค่ากลางและการเบี่ยงเบน RMS ของลอการิทึมของความทนทาน

ผลการทดสอบของตัวอย่าง n ชุดที่ระดับแรงดันคงที่ถูกจัดเรียงในอนุกรมแปรผันเพื่อเพิ่มความทนทาน

N l

แถวที่คล้ายกันสำหรับตัวอย่างอะลูมิเนียมอัลลอยด์เกรด B95 ที่ทดสอบในการดัดแบบคานยื่นพร้อมการหมุนจนถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ที่ระดับความเค้น 6 ระดับ ดังตัวอย่าง แสดงไว้ในตาราง หนึ่ง.

เส้นกราฟการกระจายความคงทน (P-N) ถูกพล็อตบนกระดาษความน่าจะเป็นที่สอดคล้องกับกฎการแจกแจงล็อกปกติหรือกฎการแจกแจงอื่นๆ บนแกน abscissa ค่าของความทนทานของตัวอย่าง N จะถูกพล็อต และบนแกนพิกัด ค่าของความน่าจะเป็นของการทำลายตัวอย่าง (ความถี่สะสม) คำนวณโดยสูตร

พี ผม - 0.5 พี ’

โดยที่ i คือจำนวนตัวอย่างในชุดตัวแปร n คือจำนวนตัวอย่างที่ทดสอบ

หากไม่ใช่ทุกตัวอย่างในซีรีส์ล้มเหลวที่ระดับความเค้นที่พิจารณา เฉพาะส่วนล่างของเส้นโค้งการกระจายจะถูกสร้างขึ้นจนถึงความทนทานของฐาน

ภาพวาดบนกระดาษความน่าจะเป็นปกติแบบลอการิทึมแสดงกลุ่มของเส้นโค้งการกระจาย P-N ที่สร้างขึ้นตามข้อมูลในตาราง หนึ่ง.

ตารางที่ 1

ชุดตัวแปรของจำนวนรอบก่อนการทำลายชิ้นงานทดสอบจากเกรดโลหะผสม B95

	ที่ประมาณ takh, kgf / mm 2 (MPa)

* ตัวอย่างจะไม่ถูกทำลาย

เส้นโค้งการกระจายความทนทานสำหรับชิ้นงานทดสอบที่ทำจากโลหะผสมเกรด B95

10*2 3 8 6810 s 2 38 6810 e 2 38 6810 9 2 3 8 6810 e ไม่มี

1 - สูงสุด \u003d 33 kgf / mm 2 (330 MPa); 2- สูงสุด \u003d 28.5 kgf / mm 2 (285 MPa); 3- สูงสุด \u003d 25.4 kgf / mm 2 (254 MPa); 4- สูงสุด \u003d 22.8 kgf / mm 2 (228 MPa); 5- สูงสุด \u003d 21 kgf / mm 2 (210 MPa); 6-a สูงสุด \u003d 19 kgf / mm 2 (190 MPa)

การประเมินค่าเฉลี่ยของ a และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน o ของลอการิทึมความทนทานจะดำเนินการสำหรับระดับความเค้นที่กลุ่มตัวอย่างทั้งหมดล้มเหลว ค่าเฉลี่ยตัวอย่างของ lg N และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่างของลอการิทึมของความทนทานของตัวอย่าง (S lg d,) คำนวณโดยสูตร:

ในตาราง. ตัวอย่างเช่น ตารางที่ 2 แสดงการคำนวณ lg N และ 5j g d สำหรับตัวอย่างจากโลหะผสมของเกรด V95 ทดสอบที่ความเค้นสูงสุด = 28.5 kgf / mm 2 (285 MPa) (ดูตารางที่ 1)

ตารางที่ 2

X (lg ^) 2 \u003d 526.70

526,70 - ^ ■ 10524,75

ปริมาตรของชุดตัวอย่าง n คำนวณโดยสูตร

n>^-Z\_o-A 2 2

โดยที่ y คือสัมประสิทธิ์การแปรผันของ x = lg/V;

D a และ D a - ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ส่วนเพิ่มสำหรับความน่าจะเป็นของความมั่นใจ P - 1- a เมื่อประมาณค่าค่าเฉลี่ยและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของ x = lg / V ตามลำดับ; a คือความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดประเภทแรก

Z | _ และ - ควอนไทล์ของการแจกแจงแบบปกติปกติ ความน่าจะเป็นที่สอดคล้องกัน Р = 1 - τ 2 2 (ค่าของควอนไทล์ที่ใช้บ่อยที่สุดแสดงไว้ในตารางที่ 3)

ค่าความผิดพลาดจะถูกเลือกภายใน D a = 0.02-0.10 และ D a = 0.1-0.5 ความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดประเภทแรก a ถือเป็น 0.05-0.1

ตารางที่ 3

การสร้างครอบครัวของเส้นโค้งความเมื่อยล้าโดยความน่าจะเป็นของพารามิเตอร์ความล้มเหลว

ในการสร้างกลุ่มเส้นโค้งเมื่อยล้า แนะนำให้ทำการทดสอบที่ระดับความเครียด 4-6 ระดับ

ควรเลือกระดับต่ำสุดเพื่อให้ชิ้นงานทดสอบประมาณ 5% ถึง 15% ที่ระดับแรงดันไฟฟ้านั้นล้มเหลวก่อนจำนวนรอบฐาน ที่ระดับความเครียดถัดไป (จากน้อยไปมาก) กลุ่มตัวอย่างควรล้มเหลว 40%-60%

เลือกระดับความเครียดสูงสุดโดยคำนึงถึงข้อกำหนดสำหรับความยาวของกิ่งด้านซ้ายของเส้นโค้งความล้า (N > 5 ■ 10 4 รอบ) ระดับที่เหลือจะถูกกระจายอย่างเท่าเทียมกันระหว่างระดับความเครียดสูงสุดและต่ำสุด

ผลการทดสอบสำหรับระดับแรงดันไฟฟ้าแต่ละระดับจะอยู่ในอนุกรมรูปแบบแปรผัน โดยอิงตามกลุ่มของเส้นโค้งการกระจายความทนทานที่สร้างขึ้นในพิกัด P-N (ภาคผนวก 7)

ค่าของความน่าจะเป็นของความล้มเหลวถูกตั้งค่าและตามเส้นโค้งการกระจายชีวิต ตระกูลของเส้นโค้งความล้าที่มีความน่าจะเป็นเท่ากันจะถูกสร้างขึ้น

ภาพวาดแสดงเส้นโค้งความล้าของตัวอย่างโลหะผสมเกรด B95 สำหรับความน่าจะเป็นของความล้มเหลว P = 0.5 0.10; 0.01 สร้างขึ้นบนพื้นฐานของกราฟ

จำนวนตัวอย่างขั้นต่ำที่ต้องการสำหรับการสร้างตระกูลของเส้นโค้งความล้านั้นพิจารณาจากความน่าจะเป็นของความมั่นใจ P l \u003d 1-a และข้อผิดพลาดสัมพัทธ์การจำกัด A p เมื่อประเมินขีดจำกัดความอดทนสำหรับความน่าจะเป็นที่กำหนด P ตามสูตร

■ Zj-a ■ f(r) ,

โดยที่ y คือสัมประสิทธิ์การแปรผันของขีดจำกัดความอดทน

Z-quantile ของการแจกแจงแบบปกติที่ทำให้เป็นมาตรฐาน

Ф (р) เป็นฟังก์ชันที่ขึ้นอยู่กับความน่าจะเป็นที่กำหนดขีดจำกัดความอดทน ค่าของฟังก์ชันนี้ซึ่งพบโดยวิธีการสร้างแบบจำลองทางสถิติแสดงไว้ในตาราง

เส้นโค้งความล้าของชิ้นงานทดสอบจากโลหะผสมเกรด B95

การสร้างเส้นโค้งการกระจายของขีดจำกัดความอดทนและการประมาณมูลค่าเฉลี่ยและความเบี่ยงเบนมาตรฐาน

ในการวาดเส้นกราฟการกระจายขีดจำกัดความทนทาน ชิ้นงานทดสอบจะได้รับการทดสอบที่ระดับความเค้นหกระดับ

เลือกระดับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดเพื่อให้ตัวอย่างทั้งหมดที่แรงดันไฟฟ้านี้ล้มเหลวในจำนวนรอบฐาน ค่าของความเครียดสูงสุดจะนำมา (1.3-1.5) จากค่าขีดจำกัดความอดทนสำหรับ P-0.5 ห้าระดับที่เหลือจะถูกกระจายในลักษณะที่ประมาณ 50% ถูกทำลายในระดับกลาง 70% -80% และอย่างน้อย 90% ที่ระดับสูงสองระดับและไม่เกิน 10% และ 20% -30% ที่สอง ระดับต่ำตามลำดับ

ค่าความเค้นตามความน่าจะเป็นของความล้มเหลวที่กำหนดจะถูกเลือกโดยพิจารณาจากการวิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่สำหรับวัสดุที่คล้ายคลึงกันหรือผ่านการทดสอบเบื้องต้น

หลังจากการทดสอบ ผลลัพธ์จะถูกนำเสนอในรูปแบบของอนุกรมความแปรผัน บนพื้นฐานของการสร้างเส้นโค้งการกระจายชีวิตตามวิธีการที่อธิบายไว้ในภาคผนวก 5

ตามกราฟการกระจายอายุ กราฟกลุ่มของความล้าถูกสร้างขึ้นสำหรับความน่าจะเป็นของความล้มเหลวจำนวนหนึ่ง (ภาคผนวก 8) ในการทำเช่นนี้ขอแนะนำให้ใช้ความน่าจะเป็น 0.01, 0.10, 0.30, 0.50, 0.70, 0.90 และ 0.99

จากเส้นโค้งความล้าเหล่านี้จะกำหนดค่าขีดจำกัดความอดทนที่สอดคล้องกัน ขีดจำกัดความทนทานสำหรับความน่าจะเป็นของความล้มเหลว P = 0.01 หาได้จากการคาดการณ์แบบกราฟิกของเส้นโค้งความล้าที่สัมพันธ์กันกับจำนวนรอบฐาน

ค่าที่พบของขีด จำกัด ความอดทนจะถูกพล็อตบนกราฟพร้อมพิกัด: ความน่าจะเป็นของความล้มเหลวในระดับที่สอดคล้องกับการแจกแจงแบบปกติ - ขีด จำกัด ความอดทนในหน่วย kgf / mm 2 (MPa) เส้นจะถูกลากผ่านจุดที่สร้างขึ้น ซึ่งเป็นการประมาณแบบกราฟิกของฟังก์ชันการกระจายขีดจำกัดความอดทน ช่วงของการเปลี่ยนแปลงขีด จำกัด ความอดทนแบ่งออกเป็น 8-12 ช่วง ค่าเฉลี่ยของขีด จำกัด ความอดทนและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานจะถูกกำหนดโดยสูตร:

X AR ก. ส. ;

S c R \u003d\/X AR G (° d.-° d) 2\u003e

โดยที่ R คือค่าเฉลี่ยของขีดจำกัดความทนทาน

S„ - ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของขีด จำกัด ความอดทน;

Std - ค่าของขีด จำกัด ความอดทนในช่วงกลางของช่วงเวลา

ฉัน - จำนวนช่วงเวลา;

A Pi - ความน่าจะเป็นที่เพิ่มขึ้นภายในช่วงเวลาเดียว

ตัวอย่างเช่น จากผลการทดสอบการดัดงอของคานรับน้ำหนักด้วยการหมุนตัวอย่างอลูมิเนียมอัลลอยด์เกรด AB จำนวน 100 ตัวอย่าง นำเสนอในตาราง 1 สร้างฟังก์ชันการกระจายของขีดจำกัดความอดทนสำหรับฐาน 5 ■ 10 7 รอบ และกำหนดค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน

บนพื้นฐานของชุดการเปลี่ยนแปลง (ตารางที่ 1) กราฟการกระจายชีวิตจะถูกสร้างขึ้น (รูปที่ 1)

ค่าความทนทานของชิ้นงานโลหะผสมเกรด AB

ตารางที่ 1

	ที่ประมาณ takh, kgf / mm 2 (MPa)

* ตัวอย่างจะไม่ถูกทำลาย

ทำการตัดแนวนอนของเส้นโค้งการกระจายความทนทาน (รูปที่ 1) สำหรับระดับความน่าจะเป็น Р=0.01, 0.10, 0.30, 0.50, 0.70, 0.90, 0.99 (หรือ 1.10, 30 , 50, 70, 90, 99%) ค้นหาที่สอดคล้องกัน ความทนทานที่ค่าความเครียดที่กำหนด บนพื้นฐานของการสร้างเส้นโค้งความล้าตามพารามิเตอร์ความน่าจะเป็นของความล้มเหลว (รูปที่ 2)

เส้นโค้งการกระจายความทนทานสำหรับชิ้นงานทดสอบที่ทำจากโลหะผสมเกรด AB

1 - กล่อง \u003d 16.5 kgf / mm 2 (165 MPa); 2 - = 13.5 kgf / mm 2 (135 MPa);

3- สูงสุด \u003d 12.5 kgf / mm 2 (125 MPa); 4- สูงสุด \u003d 12.0 kgf / mm 2 (120 MPa); 5- Rashch \u003d 11.5 kgf / mm 2 (115 MPa); 6- = 11.0 kgf / mm 2 (110 MPa)

เส้นโค้งความล้าสำหรับตัวอย่างโลหะผสมเกรด AB สำหรับความน่าจะเป็นของการแตกหักต่างๆ

1 - P = 1%; 2- P = 10%; 3-P = 30%; 4-P = 50%; 5-P = 70%; 6-P = 90%; 7- พี = 99%

จากกราฟ (รูปที่ 2) ค่าของขีด จำกัด ความอดทนสำหรับฐาน 5 ■ 10 7 รอบจะถูกนำมา ค่าขีดจำกัดความอดทนแสดงไว้ในตาราง 2.

ตามผลลัพธ์ที่ให้ไว้ในตาราง 2 สร้างเส้นโค้งของการกระจายความอดทน (รูปที่ 3)

ตารางที่ 2

ค่าขีดจำกัดความอดทนจำกัดของตัวอย่างจากโลหะผสมของเกรด AB (ฐาน 5 - 10 7 รอบ)

เส้นโค้งการกระจายของขีดจำกัดความทนทานจำกัดของตัวอย่างจากโลหะผสมของเกรด AB (ฐาน 5 - 10 7 รอบ)

ในการกำหนดค่าเฉลี่ยของขีดจำกัดความทนทานและค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน ช่วงของการเปลี่ยนแปลงในขีดจำกัดความทนทานจะแบ่งออกเป็น 10 ช่วง 0.5 kgf / mm 2 (5 MPa) การคำนวณคุณสมบัติเหล่านี้ตามสูตรข้างต้นแสดงไว้ในตาราง 3.

ปริมาณการทดสอบความล้าที่ต้องการเพื่อสร้างเส้นการกระจายขีดจำกัดความล้าถูกกำหนดโดยสูตรในภาคผนวก 6

ตารางที่ 3

การคำนวณค่าเฉลี่ยและส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของขีดจำกัดความทนทานที่จำกัดของตัวอย่างจากโลหะผสมเกรด AB

	ขอบเขตช่วง	จุดกึ่งกลางช่วงเวลา	ความหมายของความน่าจะเป็น			(4_l) ,■ ■ อ.!	[(h_1> ,■ - 4_ll 2
		(a /, kgf / mm 2 (MPa)	ที่ขอบเขตของช่วงเวลา

12.106 kgf / mm 2 (121.06 MPa); ^ D P i [(st_ 1) g - - o_ 1] 2 = 0.851;

Sn \u003d ^Gp5G \u003d 0.922 kgf / mm 2 (9.22 MPa)

โปรโตคอลหมายเลข

การทดสอบตัวอย่าง (ภาคผนวกของโปรโตคอลสรุปหมายเลข

วัตถุประสงค์ของการทดสอบ_

ตัวอย่าง: cipher

วัสดุ_

ความแข็ง _

เครื่อง: type

วงจรแรงดันไฟฟ้า:

ขีดสุด_

วิปริตของวงจร:

ขีดสุด_

ปานกลาง _

การอ่านมิเตอร์ (วันที่และเวลา):

เมื่อเริ่มการทดสอบ

เมื่อสิ้นสุดการทดสอบ

ขนาดตามขวาง

การรักษาความร้อน_

ความแข็งระดับไมโคร_

ขนาดการลงทะเบียน: ความเครียด (มม./%) โหลด (มม./MN)_

ขั้นต่ำ

แอมพลิจูด

มินิมอล

แอมพลิจูด

จำนวนรอบที่ผ่านไปก่อนการก่อตัวของ microcrack ที่มีความยาว

จำนวนรอบที่ผ่านไปก่อนเกิดความล้มเหลว ความถี่ในการโหลด_

การอ่านมิเตอร์

ที่จุดเริ่มต้นของกะ

เมื่อสิ้นสุดกะ

จำนวนรอบ (เวลา) ที่ผ่านโดยกลุ่มตัวอย่างต่อกะ

ลายเซ็นและวันที่

ส่งมอบกะ

ที่รับช่วงต่อ

บันทึก

ทดสอบแล้ว_

หัวหน้าห้องปฏิบัติการ

โปรโตคอลรวม ฉบับที่_

วัตถุประสงค์ของการทดสอบ___

วัสดุ:

ยี่ห้อและสภาพสินค้า

ทิศทางไฟเบอร์_

ชนิดของชิ้นงาน (ที่มีรูปร่างซับซ้อน แนบแผนการตัดตัวอย่าง)

ลักษณะทางกล_

เงื่อนไขการทดสอบ:

ประเภทโหลด_

ประเภทโหลด_

อุณหภูมิทดสอบ_

ความถี่ในการโหลด_

ชนิดตัวอย่างและขนาดหน้าตัดที่ระบุ

สภาพพื้นผิว_

เครื่องทดสอบ:

วันที่ทดสอบ:

เริ่มการทดสอบตัวอย่างแรก_

สิ้นสุดการทดสอบตัวอย่างสุดท้าย

รับผิดชอบการทดสอบชุดตัวอย่างนี้

หัวหน้าห้องปฏิบัติการ

ภายใต้อิทธิพลของแรง โลหะสามารถเปลี่ยนรูปร่างและขนาดได้ กล่าวคือ ทำให้เสียรูป

ข้าว. 2. ประเภทของการเปลี่ยนรูปแท่ง: ก -ยืด;

ข - การบีบอัด; ใน- โค้งงอ; G- แรงบิด; d- ชิ้น

การเสียรูปเป็นไปได้ ยืดหยุ่นและ พลาสติก (ตกค้าง)การเปลี่ยนรูปยางยืดจะหายไปหลังจากนำโหลดออกแล้ว ในขณะที่การเสียรูปของพลาสติกยังคงอยู่

ขนาดของการเปลี่ยนรูปขึ้นอยู่กับค่าของแรงกระทำและประเภท - กับทิศทางของการใช้แรง ที่พบมากที่สุดมีดังต่อไปนี้

การเสียรูปประเภทหลัก: ตึง อัด ดัด บิดและ ชิ้น.ในทางปฏิบัติ โลหะผ่านการเสียรูปหนึ่งประเภทหรือมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับแรงที่ใช้

เมื่อเลือกโลหะสำหรับการผลิตโครงสร้าง ชิ้นส่วน เครื่องมือ พวกเขาดำเนินการจากคุณสมบัติทางกลของมัน คุณสมบัติทางกล เรียกว่าชุดของคุณสมบัติที่กำหนดความสามารถของโลหะในการต้านทานการเสียรูปเมื่อมีการใช้แรง คุณสมบัติทางกลคือ ความแข็งแรง, ความยืดหยุ่น, ความเป็นพลาสติก, ความแข็ง, ความเหนียว, ความแข็งแรงเมื่อยล้า (ความอดทน)และอื่น ๆ เพื่อตรวจสอบคุณสมบัติทางกลของโลหะนั้นได้รับการทดสอบในห้องปฏิบัติการด้วยเครื่องจักรพิเศษ

การทดสอบแรงดึงของโลหะการทดสอบแรงดึงของโลหะทำให้สามารถระบุคุณสมบัติทางกลที่สำคัญที่สุดของโลหะได้: ความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความเป็นพลาสติก (รูปที่ 3)

ข้าว. 3. แผนภาพการยืดตัวของโลหะ:

เอ - พลาสติก; ข -บอบบาง

ความแข็งแกร่ง- ความสามารถของโลหะในการต้านทานการทำลายภายใต้การกระทำของโหลดภายนอก ความยืดหยุ่น- ความสามารถของโลหะในการคืนรูปร่างและขนาดเดิมหลังจากการสิ้นสุดของน้ำหนักที่ทำให้พวกเขาเปลี่ยนไป ความเป็นพลาสติก - ความสามารถของโลหะในการเปลี่ยนรูปร่างและขนาดอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้โดยไม่ยุบตัวภายใต้การกระทำของโหลด คุณสมบัติตรงกันข้ามของความเป็นพลาสติกคือความเปราะบาง

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าโหลดที่ใช้กับแท่งโลหะทำให้เกิดความเค้นแรงดึงซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของภาระต่อพื้นที่หน้าตัดของแกน

σ = P/F ,

โดยที่σ - ความเครียด Pa;

F- พื้นที่หน้าตัด ม. 2

การเปรียบเทียบความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของโลหะนั้นพิจารณาจากขนาดของความเค้นขั้นสุดท้าย

ความแข็งแกร่งมักจะถูกกำหนด แรงดึง,ซึ่งเท่ากับอัตราส่วนของโหลดสูงสุด (สูงสุด) ที่ทำให้เกิดการทำลายของแกนไปยังพื้นที่ของหน้าตัดเริ่มต้น:

σ ที่\u003d Pmax / F เกี่ยวกับ

F เกี่ยวกับ- พื้นที่หน้าตัดเริ่มต้นของแท่ง m 2

ความต้านทานแรงดึงหรือเรียกอีกอย่างว่าความต้านทานแรงดึงเป็นลักษณะที่สำคัญที่สุด หากความเค้นในผลิตภัณฑ์ โครงสร้าง หรือเครื่องมือมีความต้านทานแรงดึงเกิน สิ่งเหล่านี้จะถูกทำลาย

มีการประเมินความยืดหยุ่น ขีด จำกัด ยืดหยุ่นซึ่งเท่ากับอัตราส่วนของการรับน้ำหนักสูงสุดที่ไม่ทำให้เกิดการเสียรูปตกค้างของแท่งกับพื้นที่หน้าตัดเริ่มต้น

σ y \u003d Rup / Fo ,

ที่ไหน รุป- โหลดที่ใหญ่ที่สุดที่ไม่ก่อให้เกิดการเสียรูปที่เหลือ, N.

หากความเค้นในชิ้นส่วนเกินขีดจำกัดความยืดหยุ่น พวกเขาจะเปลี่ยนรูปร่างและขนาด ซึ่งอาจส่งผลร้ายแรง

ความเป็นพลาสติกของโลหะมีลักษณะเฉพาะโดยการยืดตัวสัมพัทธ์และการแคบตามขวางแบบสัมพัทธ์

การยืดตัวสัมพัทธ์คืออัตราส่วนของการเพิ่มความยาวของแท่งหลังจากแตกเป็นความยาวเดิม:

ι - ι 0

δ = ──────100

โดยที่ ι 0 - ความยาวเริ่มต้นของตัวอย่าง mm;

ι คือความยาวของตัวอย่างหลังจากแตก, mm;

ι - ι 0 =۵ ι - การยืดตัวแน่นอนมม.

การตีบแบบสัมพัทธ์คืออัตราส่วนของการลดพื้นที่หน้าตัดของแท่งหลังจากแตกไปยังพื้นที่เริ่มต้นของหน้าตัด:

Ψ = ────── 100

ที่ไหน F เกี่ยวกับ- พื้นที่หน้าตัดเริ่มต้นของแท่ง;

F- พื้นที่หน้าตัดของแกนหลังแตก mm 2;

F o-F = ۵F- แคบแน่นอน mm 2

ยิ่งมีค่าของการยืดและการหดตัวสัมพัทธ์มากเท่าใด โลหะก็จะยิ่งมีความเหนียวมากขึ้น ในโลหะเปราะ ค่าเหล่านี้ไม่มีนัยสำคัญหรือเท่ากับศูนย์ ความเปราะบางของโลหะเป็นสมบัติเชิงลบ และความเหนียวเป็นค่าบวก

การทดสอบแรงดึงของโลหะดำเนินการกับเครื่องทดสอบแรงดึง ซึ่งให้การใช้งานแบบคงที่ กล่าวคือ โหลดคงที่หรือค่อยๆเพิ่มขึ้น

โลหะที่เปราะบาง (เหล็กหล่อ เหล็กชุบแข็ง ฯลฯ) ในงานดัด ไม่เพียงผ่านการทดสอบแรงตึงเท่านั้น แต่ยังทดสอบในการดัดด้วย ในกรณีนี้ กำลังรับแรงดัดโค้งสูงสุด (σ IZG) ถูกกำหนดตามสูตรที่เหมาะสม การทดสอบดำเนินการกับเครื่องทดสอบแรงดึงซึ่งมีอุปกรณ์พิเศษสำหรับสิ่งนี้ในรูปแบบของตัวรองรับสองตัวซึ่งวางตัวอย่างไว้ ตรงกลางของตัวอย่าง โหลดที่เพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอจะถูกสร้างขึ้นจนกว่าจะถูกทำลาย

ขีด จำกัด กำลังดัดเป็นลักษณะที่สำคัญที่สุดของโลหะของโครงสร้างที่ทำงานในการดัด การทดสอบการดัดงอใช้กับโลหะต่อเรือส่วนใหญ่

การทดสอบความแข็งของโลหะ ความแข็ง คือความสามารถของโลหะในการต้านทานการแทรกซึมของวัสดุอื่นที่แข็งกว่าเข้าไป

ปัจจุบันมีการใช้วิธีการต่างๆ ในการทดสอบความแข็งของโลหะ วิธีการทั่วไปส่วนใหญ่คือการกดหัวกดปลายพิเศษ (บอล กรวย หรือพีระมิด) ลงในโลหะภายใต้การกระทำของโหลดแบบสถิต วิธีการเหล่านี้ได้รับการตั้งชื่อตามผู้แต่ง: Brinell, Rockwell และ Vickers ความแข็งยังถูกกำหนดโดยการเยื้องการกระแทกของลูกบอล (วิธี poldi) และวิธีการหดตัวแบบยืดหยุ่นของกองหน้า (วิธี Shor)

โดยประมาณ ความแข็งสามารถประมาณได้จากช่องที่เหลือโดยตัวตัด หมัดตรงกลาง สิ่ว และเครื่องมือตัดอื่นๆ ความแข็งพิจารณาจากความลึกของรอยประทับที่เหลืออยู่บนโลหะโดยใช้ปลายหรือเครื่องมือตัด ยิ่งความลึกของรอยประทับที่โหลดเท่ากันบนวัสดุฝังที่มีขนาดเท่ากัน ความแข็งก็จะยิ่งต่ำลง และในทางกลับกัน

ด้วยการทดสอบความแข็งของโลหะ คุณสามารถกำหนดคุณสมบัติทางกลของโลหะได้อย่างง่ายดายและรวดเร็ว ไม่เพียงแต่ในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในการผลิตด้วย ด้วยค่าความแข็ง เราสามารถประเมินคุณสมบัติทางกลอื่นๆ ของโลหะโดยประมาณได้: ความแข็งแรง ความต้านทานการสึกหรอ ฯลฯ ตลอดจนความสามารถในการแปรรูป ยิ่งโลหะแข็งเท่าไหร่ก็ยิ่งทำงานยากขึ้นเท่านั้น

ขึ้นอยู่กับความแข็ง โลหะจะถูกเลือกสำหรับการผลิตชิ้นส่วน โครงสร้าง และเครื่องมือบางอย่าง พิจารณาวิธีการทั่วไปในการทดสอบความแข็งของโลหะ

วิธีบริเนลประกอบด้วยการกดภายใต้การกระทำของแรงสถิตสู่พื้นผิวของตัวอย่างทดสอบของลูกเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 5 หรือ 10 มม.

ความแข็งของบริเนลแสดงเป็นตัวเลขความแข็ง HB (H - ความแข็ง, B - Brinell)

การทดสอบความแข็งของ Brinell ดำเนินการกับเครื่องมือโดยใช้ชิ้นงานและชิ้นส่วนที่แบนหรือกลม เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ พื้นผิวของชิ้นงานทดสอบต้องปราศจากสนิม สะเก็ด รอยบุบ ฯลฯ

วิธีร็อกเวลล์ประกอบด้วยการกดภายใต้การกระทำของแรงสถิตสู่พื้นผิวของโลหะที่ทดสอบ กรวยเพชรหรือลูกเหล็กชุบแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.59 มม.

ในอุปกรณ์ Rockwell (เครื่องทดสอบความแข็ง) ซึ่งแตกต่างจากอุปกรณ์ Brinell ตัวเลขความแข็งจะถูกกำหนดโดยตรงบนสเกลตัวบ่งชี้

ตัวเลขความแข็งแบบร็อกเวลล์ไม่มีมิติและแสดงด้วยสัญลักษณ์ HR (H - ความแข็ง, R - Rockwell) การกำหนดมาตราส่วนตัวบ่งชี้ (A, B หรือ C) ที่ใช้วัดความแข็งและเพิ่มค่าความแข็งที่เป็นตัวเลขลงในสัญลักษณ์

วิธีของ Rockwell สามารถทดสอบโลหะอ่อนและโลหะแข็งได้ เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป เนื่องจากความประทับใจจากส่วนปลายนั้นเล็กน้อย การทดสอบใช้เวลาเพียงเล็กน้อย (ไม่เกิน 50 วินาที) ไม่ต้องการการวัดใดๆ การอ่านจะถูกอ่านโดยตรงบนสเกลตัวบ่งชี้

วิธีวิคเกอร์ประกอบด้วยการกดพีระมิดเพชรทรงสี่เหลี่ยมจตุรัสเข้าไปในพื้นผิวของโลหะที่ทดสอบภายใต้การกระทำของโหลดแบบสถิต

วิธี Poldiประกอบด้วยการกดลูกเหล็กภายใต้การกระทำของโหลดแบบไดนามิก (ช็อต) ลงในพื้นผิวของโลหะที่ทดสอบและตัวอย่างอ้างอิง

ตามอัตราส่วนของพื้นที่หรือเส้นผ่านศูนย์กลางของงานพิมพ์ ความแข็งของโลหะจะถูกกำหนดโดยการคำนวณจากตาราง ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าใด การเยื้องบนโลหะทดสอบก็จะยิ่งใหญ่ขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับการเยื้องบนตัวอย่างอ้างอิง และในทางกลับกัน

การทดสอบความทนแรงกระแทกของโลหะ เครื่องเพอร์คัชชัน ความหนืด(ความแข็งแรงแบบไดนามิก) คือความสามารถของโลหะในการต้านทานการกระเทือนของแรงกระแทก (ไดนามิก)

ชิ้นส่วนเครื่องจักร โครงสร้าง และเครื่องมือจำนวนมากต้องเผชิญกับแรงกระแทกระหว่างการทำงาน ตัวอย่างเช่น โครงสร้างเรือต้องเผชิญกับคลื่น น้ำแข็ง ฯลฯ ดังนั้น ในการผลิต ต้องคำนึงถึงคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดนี้ด้วย

โลหะที่แตกหักง่ายภายใต้แรงกระแทกเรียกว่า บอบบาง.ไม่เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ทำงานภายใต้แรงกระแทก หนืดเรียกว่าโลหะที่ล้มเหลวภายใต้แรงกระแทกที่สำคัญและการเสียรูปพลาสติกที่สำคัญ

การทดสอบแรงกระแทกของโลหะดำเนินการกับกลไกที่เรียกว่าเครื่องกระทบลูกตุ้ม ประกอบด้วยการกระแทกแตกหัก (ดัด) ของลูกตุ้มเนื้อมะพร้าวแห้งตัวอย่างและในการคำนวณงานที่ใช้ไปในการทำลายตัวอย่าง

ลูกตุ้มถูกยกขึ้นสูงระดับหนึ่ง น.จากความสูงนี้ มันตกลงมาอย่างอิสระ ทำลายตัวอย่างและเพิ่มขึ้นอีกครั้งจนถึงความสูงที่แน่นอน ชม.งานที่ทำเพื่อทำลายชิ้นงานตัวอย่าง

A \u003d P (H - h)หรือ A = Pv(cosβ - cosα),

ที่ไหน R- แรงโน้มถ่วง (น้ำหนัก) ของลูกตุ้ม, N;

H คือความสูงของลูกตุ้มก่อนกระแทก m;

ชม.- ความสูงของลูกตุ้มหลังการกระแทก m;

ล-ความยาวลูกตุ้ม m

แรงกระแทกของโลหะถูกกำหนดโดยค่าของแรงกระแทกเฉพาะ เอ เอช,เท่ากับอัตราส่วนของงานที่ใช้ในการทำลายตัวอย่างต่อพื้นที่ของหน้าตัด ณ สถานที่ที่ถูกทำลาย:

A H = A/F

ที่ไหน แต่- งานที่ใช้ในการทำลายตัวอย่าง J;

F- พื้นที่หน้าตัดของตัวอย่าง ณ จุดทำลาย ม. 2 .

ตัวขับกระแทกลูกตุ้มที่ทันสมัยมีมาตราส่วนสำเร็จการศึกษาโดยตรงในหน่วยของงาน หากเรายกลูกตุ้มให้สูงระดับหนึ่ง ชม,จากนั้นลูกศรจะแสดงพลังงานสำรองของลูกตุ้มก่อนกระทบ RNในจูล หลังจากการทำลายตัวอย่าง ลูกตุ้มจะสูงขึ้นถึงระดับหนึ่ง ชม,ในเวลานี้ลูกศรจะแสดงพลังงานสำรองของลูกตุ้ม ผือหลังจากการตี ความเหนียวแน่น

และ H =(pH - Ph) / F.

แรงกระแทกไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับอุณหภูมิ องค์ประกอบทางเคมี โครงสร้าง ฯลฯ ด้วย ตัวอย่างเช่น เกรดเหล็กสองเกรดที่มีโครงสร้างต่างกันสามารถมีค่าความทนแรงกระแทกที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง แต่คุณสมบัติทางกลอื่นๆ เกือบจะเหมือนกัน

การทดสอบความล้าของโลหะ (ความทนทาน)เครื่องจักรและกลไกหลายส่วน โครงสร้างและเครื่องมือบางส่วนระหว่างการทำงานต้องรับภาระที่แปรผันได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงค่า ทิศทาง หรือค่าและทิศทางพร้อมกัน ตัวอย่างเช่น ตัวเรือ, ชิ้นส่วนเครื่องจักร (เพลา, เพลา, ก้านสูบ, เพลาข้อเหวี่ยง) อยู่ภายใต้ภาระดังกล่าว

เป็นผลมาจากการรับน้ำหนักที่แปรผันเป็นเวลานาน ความแข็งแรงของโลหะลดลงและชิ้นส่วน โครงสร้าง หรือเครื่องมือถูกทำลาย การทำลายโลหะมักเกิดขึ้นที่ความเค้นที่น้อยกว่าความต้านทานแรงดึง และบางครั้งก็น้อยกว่าความแข็งแรงคราก

ความสามารถของโลหะในการต้านทานความล้มเหลวเมื่อยล้าเรียกว่า ความเหนื่อยล้า (ความอดทน)ตัวบ่งชี้คือขีด จำกัด ของความล้า (ความอดทน) ซึ่งกำหนดระหว่างการทดสอบกับเครื่องจักรพิเศษ การทดสอบจะดำเนินการสำหรับการดัดแปรผัน การอัดแรงตึง และการบิดเบี้ยว

วิธีที่ใช้บ่อยที่สุดคือการทดสอบการดัดงอระหว่างการหมุน (รูปที่ 4) ในกรณีนี้ ปลายด้านหนึ่งของตัวอย่างจะจับจ้องอยู่ที่หัวจับ และโหลดจะถูกแขวนจากปลายอีกด้านหนึ่งผ่านตลับลูกปืน ในระหว่างการหมุน เส้นใยด้านนอกของตัวอย่างจะพบกับแรงดึงและแรงอัดสลับกัน เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงถึงจำนวนหนึ่ง (รอบ) ตัวอย่างจะถูกทำลาย จำนวนรอบกำหนดโดยตัวนับที่ติดตั้งบนเครื่อง

ข้าว. 4. แบบแผนการทดสอบตัวอย่างความล้า: 1 - หัวจับเครื่อง; 2 - ตัวอย่าง;

แบริ่งแรงเสียดทาน

ขีดจำกัดความเหนื่อยล้าโลหะคือความเค้นสูงสุดที่ตัวอย่างสามารถทนต่อรอบได้ไม่จำกัดจำนวนโดยไม่แตกหัก ขีด จำกัด ความเหนื่อยล้าหมายถึง:

เมื่อดัด - σ -1;

ในการบีบอัดความตึงเครียด - σ- 1 p ;

ด้วยแรงบิด - τ -1

ระหว่างขีดจำกัดความล้าและความต้านทานแรงดึง มีความสัมพันธ์โดยประมาณดังต่อไปนี้:

σ -1 == 0.47σ ใน; σ -1p = 0.32σ ใน; τ -1 \u003d 0.22σ นิ้ว

ความล้าขึ้นอยู่กับค่าของความเค้นแปรผัน สถานะของพื้นผิวของชิ้นส่วน และปัจจัยอื่นๆ ควรพิจารณาเมื่อสร้าง เช่น เรือความเร็วสูง เครื่องบินเหนือเสียง ยานอวกาศ กังหันทรงพลังที่รับภาระผันแปรระหว่างการใช้งาน

โลหะที่ทำงานในสภาวะที่ยากลำบากได้รับการทดสอบที่อุณหภูมิสูงและต่ำ ภายใต้สภาวะการกัดกร่อน ในระหว่างการเสียดสี ฯลฯ

คุณสมบัติทางเทคโนโลยีกำหนดลักษณะความสามารถของโลหะที่จะนำไปแปรรูป โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้โลหะมีรูปร่าง ขนาด และคุณสมบัติบางอย่าง ซึ่งรวมถึงคุณสมบัติการหล่อ ความเหนียว ความสามารถในการเชื่อม ความสามารถในการชุบแข็ง ความสามารถในการแปรรูป เป็นต้น ลักษณะการทำงานของโลหะระหว่างกระบวนการพิจารณาจากตัวอย่างทางเทคโนโลยี

ตัวอย่างเทคโนโลยีส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกำหนดความเหมาะสมของวัสดุสำหรับวิธีการประมวลผลเฉพาะ ผลลัพธ์ของการทดสอบทางเทคโนโลยีจะตัดสินโดยสถานะของพื้นผิวหลังการทดสอบ (ไม่มีรอยแตก น้ำตา แตก) การทดสอบทางเทคโนโลยีต่อไปนี้เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด: สำหรับการดัดในสภาวะเย็นและร้อน สำหรับการดัดและการอัดรีด ในร่าง; เพื่อจำหน่ายและอัดท่อ จุดประกาย

ถึง คุณสมบัติทางกายภาพโลหะและโลหะผสม ได้แก่ ความหนาแน่น จุดหลอมเหลว การนำความร้อน การนำไฟฟ้า การขยายตัวทางความร้อน ความจุความร้อนจำเพาะ และความสามารถในการทำให้เป็นแม่เหล็ก (ตารางที่ 1)

คุณสมบัติทางเคมี- ความสามารถของโลหะและโลหะผสมในการต้านทานอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมซึ่งแสดงออกในรูปแบบต่างๆ ภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนในบรรยากาศและความชื้น โลหะกัดกร่อน: เหล็กหล่อและสนิมเหล็ก ทองสัมฤทธิ์ปกคลุมด้วยชั้นสีเขียวของคอปเปอร์ออกไซด์ เหล็ก เมื่อถูกความร้อนในเตาเผาโดยไม่มีบรรยากาศป้องกัน ออกซิไดซ์ กลายเป็นตะกรัน และละลายในกรดซัลฟิวริก

โลหะและโลหะผสมที่ทนต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิความร้อนสูงเรียกว่าทนความร้อนหรือทนต่อตะกรัน ใช้สำหรับทำชิ้นส่วนต่างๆ เช่น วาล์วสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน ฯลฯ ทองคำ เงิน และสแตนเลสมีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนเล็กน้อย

เมื่อเลือกวัสดุสำหรับการผลิตเครื่องจักร สิ่งแรกที่ต้องคำนึงถึงคือคุณสมบัติทางกล คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึง: ความแข็งแรง, ความยืดหยุ่น, ความเป็นพลาสติก, แรงกระแทก, ความแข็งและความทนทานตามคุณสมบัติเหล่านี้ เป็นไปได้ที่จะทำการประเมินเปรียบเทียบของโลหะผสมต่างๆ รวมทั้งควบคุมคุณภาพในการผลิตผลิตภัณฑ์ คุณสมบัติทางกลพิจารณาจากผลการทดสอบทางกล โลหะผสมต้องผ่านการทดสอบทางกลสำหรับความตึง ความแข็ง และแรงกระแทก ข้อต่อรอยได้รับการทดสอบความตึง แรงกระแทก การดัดงอหรือการแบน

ในระหว่างการทดสอบทางกล โลหะผสมต้องรับภาระต่างๆ ภาระทำให้เกิดความเครียดและการเสียรูปในตัวของแข็ง

แรงดันไฟฟ้า- ขนาดของโหลด อ้างถึงพื้นที่หน่วยของส่วนของตัวอย่างทดสอบ

การเสียรูป- การเปลี่ยนแปลงรูปร่างและขนาดของวัตถุแข็งภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอกที่ใช้

มีแรงดึง (แรงอัด), การดัด, การบิด, การเสียรูปของแรงเฉือน (รูปที่ 3.1) ในทางปฏิบัติ วัสดุสามารถรับการเสียรูปได้หลายประเภทพร้อมกัน

เพื่อตรวจสอบความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความเป็นพลาสติก วัสดุในรูปแบบของชิ้นงานทรงกลมและแบนจะได้รับการทดสอบแรงดึง การทดสอบดำเนินการกับเครื่องทดสอบแรงดึง จากการทดสอบจะได้แผนภาพแรงดึง (รูปที่ 3.2)

บนแกน abscissa ของไดอะแกรม ค่าความเครียดจะถูกพล็อต และบนแกนพิกัด โหลดที่ใช้กับตัวอย่าง

ความแข็งแกร่ง- ความสามารถของวัสดุในการต้านทานการทำลายภายใต้การกระทำของโหลด ความแข็งแรงประเมินโดยความต้านทานแรงดึงและความแข็งแรงของผลผลิต

ข้าว. 3.1.

ก -การบีบอัด ข -ยืด, ใน -แรงบิด g - ตัด ง -โค้งงอ

ข้าว.

แรงดึง st ใน (ความต้านทานแรงดึง) คือความเค้นตามเงื่อนไขที่สอดคล้องกับโหลดสูงสุดก่อนการทำลายตัวอย่าง:

โดยที่พื้นที่หน้าตัดเริ่มต้นของส่วนการทำงานของตัวอย่างคือ

ความแข็งแรงของผลผลิตและ t คือความเค้นที่น้อยที่สุดที่ทำให้ตัวอย่างเสียรูปโดยไม่มีภาระเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด:

ที่ไหน อาร์ 1 -โหลดที่สังเกตจุดคราก (จุด B ของแผนภาพ)

เฉพาะวัสดุพลาสติกเท่านั้นที่มีแท่นให้ผลผลิต โลหะผสมอื่น ๆ ของแท่นไม่ลื่นไหล สำหรับวัสดุดังกล่าว จะมีการกำหนดความแข็งแรงของผลผลิตตามเงื่อนไข โดยที่การยืดตัวที่เหลือจะถึง 0.2% ของความยาวตัวอย่างที่คำนวณได้:

ความยืดหยุ่น- ความสามารถของวัสดุในการคืนรูปร่างและขนาดเดิมหลังจากนำโหลดออก โดยประมาณ ขีด จำกัด ความยืดหยุ่นขีด จำกัด ยืดหยุ่น 0.05 - ความเค้นตามเงื่อนไขที่สอดคล้องกับโหลดที่การเปลี่ยนรูปตกค้างเป็นครั้งแรกถึง 0.05% ของความยาวโดยประมาณของตัวอย่าง:

ที่ไหน พี 0 05 - โหลดขีดจำกัดยืดหยุ่น (จุด A ของไดอะแกรม)

ในทำนองเดียวกัน โดยการเปลี่ยนรูปร่างของตัวอย่างและประเภทของการบรรจุ เราสามารถกำหนด o และ (การดัดงอ) การบีบอัด (การบีบอัด) o kr (แรงบิด) เป็นต้น

ความเป็นพลาสติก -ความสามารถของวัสดุในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและขนาดโดยไม่ยุบตัวภายใต้การกระทำของแรงภายนอกและเพื่อคงสภาพการเสียรูปที่เหลือหลังจากการถอดโหลด ประมาณการโดยการยืดตัวสัมพัทธ์และการหดตัวแบบสัมพัทธ์

นามสกุลญาติ 5 - อัตราส่วนของการเพิ่ม (/ ถึง - / 0) ของความยาวโดยประมาณของตัวอย่างหลังจากแตกเป็นความยาวดั้งเดิม แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์:

การหดตัวสัมพัทธ์ y คืออัตราส่วนของความแตกต่างระหว่างพื้นที่เริ่มต้นและต่ำสุด (P 0 - P k)ภาพตัดขวางตัวอย่างหลังจากแตกไปยังพื้นที่เริ่มต้น อาร์ 0 ,แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์:

ยิ่งโลหะผสมมีความเหนียวมากเท่าใด ค่าของการยืดและการหดตัวสัมพัทธ์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น สำหรับวัสดุที่เปราะบาง ค่าเหล่านี้มีค่าใกล้ศูนย์

แรงกระแทก -คือความสามารถของวัสดุในการต้านทานโหลดแบบไดนามิก มันถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของงานที่ใช้ไปกับการแตกหักของตัวอย่าง แต่ถึงพื้นที่หน้าตัด บีที่บริเวณกรีด:

สำหรับการทดสอบ จะทำตัวอย่างมาตรฐานพิเศษของส่วนสี่เหลี่ยมจัตุรัส การแตกหักของชิ้นงานทดสอบอาจเปราะหรือเหนียว การแตกหักแบบเปราะไม่ได้มาพร้อมกับการเปลี่ยนรูปพลาสติกที่เห็นได้ชัดเจน การแตกหักแบบเหนียวนำหน้าด้วยการเสียรูปพลาสติกที่สำคัญ อุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านจากการแตกหักแบบเหนียวไปเป็นแบบเปราะเรียกว่า เกณฑ์ความเปราะเย็นแรงกระแทกลดลงอย่างรวดเร็ว และเกณฑ์ความเปราะเย็นจะเพิ่มขึ้นตามขนาดเกรนที่เพิ่มขึ้นและด้วยการปล่อยส่วนประกอบที่เปราะไปตามขอบเกรน

ตาม GOST 9454-78 แรงกระแทกจะแสดงด้วยตัวอักษร KSi, KSU, KST ตัวอักษรสองตัวแรก KS หมายถึงสัญลักษณ์ความแรงของแรงกระแทก ตัวอักษรตัวที่สาม ครั้งที่สอง วี ที -ประเภทของหัววัดความเค้น (? 7 - รัศมีหัววัด 1 ± 0.07 มม., วี-รัศมี 0.25 ± 0.025 มม. ที -แตก).

ความแข็งเรียกว่าความสามารถของโลหะในการต้านทานการแทรกซึมของวัตถุอื่นที่แข็งกว่าในนั้นหรือเทียบเท่าเพื่อต้านทานการเสียรูปของพลาสติก

ความแข็งมักวัดโดยใช้วิธี Brinell, Rockwell และ Vickers

การหาค่าความแข็งบริเนลเมื่อกำหนดความแข็งของ Brinell จะมีการกดพื้นผิวเรียบของวัสดุภายใต้ภาระคงที่ Rลูกเหล็กแข็งที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.5; 5 และ 10 มม.

เพื่อตรวจสอบความแข็ง เส้นผ่านศูนย์กลางของรอยประทับจะถูกวัดและหาหมายเลขความแข็งจากมันในตารางพิเศษ

ไม่ควรใช้วิธี Brinell สำหรับวัสดุที่มีความแข็งมากกว่า HB 450 เนื่องจากลูกเหล็กอาจทำให้เสียรูปและผลลัพธ์จะบิดเบี้ยว

ระหว่างเลขความแข็งบริเนลกับค่าความต้านทานแรงดึงได้ความสัมพันธ์โดยประมาณ:

เหล็ก (HB 125 ... 175) - st in = 0.343 HB; เหล็ก (HB มากกว่า 175) - a b = 0.362 HB; การหล่ออลูมิเนียม - st in = 0.26 HB; บรอนซ์และทองเหลืองอบอ่อน - a b = 0.55 HB; เหล็กหล่อสีเทา - a b \u003d (HB - 40) / 6; โลหะผสมสังกะสี - a b \u003d 0.09 HB

การหาค่าความแข็งแบบร็อคเวลล์เมื่อทำการทดสอบความแข็งแบบ Rockwell ให้กดรูปกรวยเพชรหรือคาร์ไบด์ที่มีมุมปลาย 120° หรือลูกเหล็กชุบแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.58 มม. ลงในวัสดุทดสอบ กรวยใช้สำหรับทดสอบวัสดุแข็ง และลูกบอลใช้สำหรับวัสดุอ่อน ความหนาของชิ้นงานทดสอบระหว่างการทดสอบ Rockwell ต้องมีอย่างน้อย 1.5 มม. ความแข็งแบบร็อกเวลล์วัดในหน่วยทั่วไป ค่าความแข็งจะถูกนับบนหน้าปัดของตัวบ่งชี้ที่ติดตั้งบนอุปกรณ์ มีสเกลสามตัวบนหน้าปัด: A, B และ C เมื่อทำการทดสอบวัสดุที่มีความแข็งสูง จะใช้รูปทรงกรวยเพชรและน้ำหนัก 150 กก. ความแข็งในกรณีนี้ถูกวัดในระดับ C และแสดงโดย NJC

หากใช้ลูกเหล็กและน้ำหนัก 100 กก. ระหว่างการวัด ความแข็งจะถูกวัดที่สเกล B และกำหนดเป็น NJV

เมื่อทำการทดสอบวัตถุที่แข็งมาก จะใช้น้ำหนัก 60 กก. ความแข็งวัดจากสเกล A และแสดงโดย NIA

ตัวเลขความแข็ง Rockwell สามารถแปลงเป็นตัวเลขความแข็ง Brinell ได้ บนพื้นฐานของข้อมูลการทดลอง มีการพึ่งพากันดังต่อไปนี้: NJS = 10 HB

การกำหนดความแข็งของวิคเกอร์ความแข็งถูกกำหนดโดยการเยื้องเข้าไปในวัสดุที่ทดสอบด้วยพื้นผิวขัดเงาหรือพื้นของพีระมิดเพชรทรงสี่เหลี่ยมจตุรัสที่มีมุมปลาย 136° งานพิมพ์ที่ได้จะมีรูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน หมายเลขความแข็งของ Vickers (NU) ตามตารางพิเศษถูกกำหนดโดยค่าที่วัดได้ เอ(เส้นทแยงมุมสำนักพิมพ์ มม.) วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดความแข็งของชิ้นส่วนบางและชั้นผิวบางที่มีความแข็งสูง