Упорство - Toughness

 Что такое тестирование воздействия?

Тест на воздействие используется для понимания и оценки хрупкости металлов. Хрупкость металлов связана с характеристикой или свойством, что этот металл должен достичь разрыва (или перелома), не страдая заметной деформации.

Испытание приобрело значение со времен Второй мировой войны, когда корабли начали использовать сварные пластины вместо традиционного прикованного строительства.

До тех пор это хрупкое поведение не понималось, потому что оно не могло быть предсказано никаким другим тестом, таким как испытание на напряжение.

Испытание на напряжение представляет еслиесоциальное/униаксиальное испытание сопротивления обычно проводится при комнатной температуре и поэтому не является репрезентативным для условий труда, которые проходят "свободы" корабли Соединенных Штатов:

  • Более низкие температуры;
  • Состояние триаксиального стресса (Напряжение на трех осях - X, Y и q);
  • Нагрузка применяется динамически (удар);

После крупных человеческих и материальных потерь из-за нео обслуживать эти корабли были разработаны конкретные испытания на воздействие.

Устойчивость к воздействию в значительной степени зависит от температуры, но также и от условий, которые не могут быть легко реализованы в общем напряженном тесте:

  • Наличие трещин или выемок;
  • Скорость погрузки;

Американские транспортные суда были сомнительными, где они были изготовлены и испытаны, в отличие от них в холодных водах Европы. При этом мы приходим к выводу, что существуют хрупкие материалы и хрупкие материалы, такие как сварные швы судов свободы.

Даже с использованием сомнительных материалов, с достаточной прочностью, чтобы выдержать определенное применение или нагрузку, было установлено, на практике, что сомнительный материал может сломаться слабо после данной температуры.

Ударный тест состоит из того, чтобы подвергать стандартизированный, узорчатый испытательный орган изгибу, вызванному ударом молотка на рисунке ниже.

Ударный тест позволяет получить энергию, используемую при деформации и переломе испытательного тела. Эта энергия является мерой разницы между начальной высотой маятника h и максимальной высотой, достигнутой после разрыва испытательного тела h'.

Altura do ensaio de impacto (h e h’)

Обратите внимание, что чем меньше h', тем больше энергии поглощается испытательным органом. С другой стороны, чем ниже поглощенная энергия (больше ч'), тем хрупкее поведение материала при этой температуре.

Цель теста воздействия

Тест на воздействие применяется в требованиях стандартов (ASME, AWS, DIN, ISO и т.д.), и у нас есть несколько причин, чтобы использовать его.

Одной из причин является оценка материалов в оборудовании, которое будет работать при низких температурах. В частности, он используется при оценке хрупкого поведения материалов и выступает в качестве вспомогательного инструмента для изучения деоктил-хрупкой переходной температуры материалов.

Однако результат этой оценки имеет ограниченное значение и толкование, и ее результат не является окончательным. По этой причине тест должен быть ограничен сравнением проверенных материалов в тех же условиях.

Для получения более количественных результатов следует использовать анализ CTOD и, в качестве альтернативы, тест на падение веса.

Объяснение ограничения воздействия теста связано с тем, что компоненты трехосных напряжений, присутствующих в испытательном органе во время теста, не могут быть измерены удовлетворительно, потому что они зависят от нескольких факторов.

Таким образом, мы не можем связать энергию, поглощаемую испытательным органом, с поведением металла с каким-либо воздействием, которое произойдет только в том случае, если весь кусок был протестирован в условиях труда.

Вы также можете использовать тест воздействия для оценки успеха (или неудачи) производственных условий, таких как сварка или введенные циклы тепловой обработки.

Другое очень распространенное применение также для проверки процедуры сварки, используемой в данном сварного сустава. Это не достаточно, чтобы знать, если материал подходит, сварка также должны быть оценены.

Типы образцов

Испытательный орган стандартизирован по стандартам (ASTM A370, например) и обеспечен выемкой мер, также стандартизированных, чтобы позволить расположение перелома и производить триаксиальное состояние напряжений.

Образцы, обычно используемые для выполнения теста воздействия: образца charpy и образца izod, оба указаны стандартом ASTM E23.

Из этих двух, тип CP (доказательство тела) charpy тип является наиболее часто используемым без сомнения. Он используется таким образом, что ударный тест иногда называют "charpy" (произносится с более сильным звуком в Y).

Тест-тело Шарпи

Образцы Charpy классифицируются как тип A. B и C, с квадратной секцией 10 мм, длиной 55 мм и вырезами в центре образца.

Тип А имеет Нотч в виде V, тип B в виде замочную скважину и тип С в виде образцов типа U. Charpy поддерживаются централизованно, а расстояние между этими опорами составляет 40 мм.

На рисунке ниже показаны форма, размеры и вырезы этих трех типов образцов.

Três tipos de corpos de prova de charpy

Испытательный корпус Charpy поддерживается на испытательной машине.

Испытательное тело Изода

Испытательный корпус Изода имеет квадратную секцию 10 мм, длиной 75 мм, выемку на расстоянии 28 мм с одного конца, v-образную.

Образцы с более глубокими вырезами (пример Izod и Charpy типа A) используются, чтобы показать разницу в поглощенных энергиях в самых сомнительных металлических испытаниях. Эти CPS, как правило, вызывают хрупкие переломы легче.

При тестировании более хрупких материалов, таких как FoFo (литое железо) или литые металлы под давлением, образцы обычно не требуют выемки. Это потому, что материал уже естественно более хрупким.

Corpo de prova Izod

Испытательный корпус Izod устанавливается (застрял) в испытательной машине.

Уменьшенные образцы

В случае материалов, размеры которых не позволяют производить нормальные образцы (толщина менее 11 мм), можно удалить уменьшенные образцы. Однако длина, радиус слота и угол выемки испытательного тела остаются неизменными.

Проемная обработка

Мы должны иметь достаточное оборудование и средства управления профилем слота, так как небольшая вариация в обработке слотов может привести к серьезным ошибкам в результате теста.

Примечание: Petrobras через свои стандарты требует проверки выемки в профильном проекторе, прежде чем выполнять тест удара charpy, например.

Слот может использоваться с помощью броши, планера или фрезерной машины, а его профиль должен управляться профильным проектором.

Всякий раз, когда я иду следовать воздействия тест я прошу оператора поставить испытательный орган на профиль проектора, чтобы я мог оценить соблюдение выемки.

Выемки должны быть обуха после тепловой обработки, где это применимо. Прорезные экземпляры в виде «замочную скважину» должны иметь круглое отверстие, тщательно открытое с низкой скоростью резки.

Разрез паза может быть выполнен любым применимым методом, но так, чтобы поверхность отверстия не была дефектной.

Удаление specimens

Стандарты определяют место удаления образцов, так как их ориентация и направление подготовки выемки подразумевают значительные изменения в результатах испытаний.

Мы следуем трем позициям удаления и/или позиционирования выемки на образцах Charpy, взятых из разных позиций стальной пластины.

Três possibilidades de retirada e posicionamento do entalhe em corpos de prova Charpy

Три возможности удаления и позиционирования выемки в образцах Charpy

Представленные на ударный тест, эти органы представили три различных кривых, как показано на следующем графике.

Ensaio de impacto (diferentes posições de retirada)

В теле А выемка поперечна волокнам материала. Кривая А показывает, что это было испытательное тело, которое представляло наибольшее количество поглощенной энергии.

Испытательное тело C, которое имеет выемку в направлении волокна (что благоприятствует стрижке), имеет наименьшее возможное поглощение энергии.

B-доказательство тела также имеет перекрестную выемку. Только, в этом случае, выемка пересекает ядро пластины, разрезая все волокна поперек.

Кривая находится в промежуточной ситуации по сравнению с двумя другими. Эта связь между кривыми остается постоянной, независимо от температуры теста.

Техника тестирования

Тест на воздействие можно увидеть по схеме, приведенной ниже.

Funcionamento do ensaio de charpy

Стандартизированное испытательное тело с выемкой нарушается действием молотка в виде маятника (а). Принцип работы можно проанализировать с помощью бокового взгляда (b) одной и той же фигуры.

Предполагается, что маятник находится в таком положении, что его центр тяжести находится на высоте h0 по отношению к эталону таким образом, что его кинетическая энергия в точке удара имеет фиксированное и заданное значение. Молоток высвобождается и попадает в испытательное тело с противоположной стороны выемки.

Игнорируя сопротивление воздуха и трение на опоре, после освобождения и в отсутствие испытательного тела, маятник должен достичь той же высоты, с другой стороны, по принципу энергосбережения.

Прорвав испытательное тело, молоток поднимается на высоту, обратно пропорциональную энергии, поглощаемой для деформации и разрушения испытательного тела. Таким образом, чем ниже высота, достигнутая молотком, тем больше энергии поглощается испытательным телом. Эта энергия зачитывается непосредственно в испытательную машину.

Если испытательное тело вставляется и разрывается под воздействием маятника, энергия, поглощаемая в этой операции, заставляет маятник достичь, с другой стороны, максимальной высоты h1 менее h0. То есть ударная устойчивость материала дается разницей между потенциальными энергиями в h0 и h1.

На практике прибор имеет градуированный масштаб с максимальным значением индикатора для прямого чтения разницы в энергии. Поскольку это энергия, устойчивость к воздействию в отчетах обычно регистрируется в Joules (J). Тем не менее, энергия, поглощаемая испытательным органом, также может быть выражена в kgf/m (килограмм-сила на метр) или фунт/фут (фунт на ногу) или J (Joule). Некоторые старые машины в Бразилии, как правило, отображают энергию в kgf/m и преобразование в Joule не требуется.

В charpy assay, тело испытания имеет центральную выемку и поддержано на обоих концах. Воздействие происходит на центр, как показано выше.

Наиболее распространенной выемкой является тип "V", но есть и вырезы в виде "U" или hole-ending щели. Размеры для выемки типа V:

  • Длина 55 мм;
  • Раздел 10 x 10 мм;
  • Вырез при 45o;
  • Глубина 2 мм.

Оборудование

Испытательное оборудование в основном состоит из маятника (молота), который высвобождается при свободном падении фиксированной высоты, опорного участка испытательного тела и измерительного прибора, который содержит циферблат с градуированным масштабом.

Этот циферблат позволяет определить энергию, поглощаемую для пролома испытательного тела, с помощью разницы между начальной высотой и конечной высотой, достигнутой маятником.

Соображения о тесте

Температура теста напрямую связана с результатами, полученными в материале низкой и средней прочности, и поэтому должна быть записана в результате вместе с типом испытательного органа, который был протестирован.

Испытания удара обычно определены для низких температур, но могут также быть выполнены на окружающих температурах или даже под окружающими температурами.

В тех случаях, когда тестовая температура не является комнатной, образцы должны быть вставлены в машину и разорваны в течение пяти секунд (чтобы не было значительных изменений температуры). В дополнение к этому, отопление и / или охлаждение среды должен иметь контроль за обслуживанием и гомогенизации температуры.

Тест charpy является наиболее рекомендуемым, потому что это самое простое позиционирование на машине. Обработка CPS может быть сделано с использованием цепкий (когтя типа), пригодный для его размеров. Это также самый дешевый тест воздействия по сравнению с тестами, как CTOD.

При выполнении теста на воздействие следует позаботиться о некотором уходе. Например, перед началом испытания машина должна быть проверена с помощью свободного колебания маятника, так что маятник, выпущенный в свободном падении, указывает на нулевую энергию на дисплее машины.

Если эта процедура показывает, что дисплей записывает некоторую энергетическую ценность, то это значение должно быть удалено из результатов, полученных в ходе теста с испытательным органом.

Не рекомендуется проводить только ударный тест, чтобы сделать некоторый вывод из испытательного материала, даже если для его выполнения принимаются меры.

Поскольку результаты нескольких образцов одного и того же материала могут варьироваться от них самих, необходимо сделать по крайней мере три теста, чтобы иметь приемлемое среднее значение в результате. Каждые три образца из одного и того же места называется набором, например: 1 набор сварных швов, 1 набор ЗАК и т.д. ...

Как и в напряженном тесте, оценить проводность материала можно только наблюдая за раздробленной областью испытательного тела. Чем выше процент стрижки, тем сомнительнее материал (см. тему тяги).

Оценка результатов

Критерии оценки для этого анализа:

  1. Энергия поглощается испытательным органом. Энергия, поглощаемая в проверенных образцах, читается на дисплее машины;
  2. Характеристика и процент перелома (сомнительный или хрупкий). Процент стрижки является функцией области перелома части, которая имеет яркий аспект.
  3. Процент бокового расширения испытательного тела. Боковое расширение является добавление противоположной стороны на выемку, в направлении самой выемки, после разрыва испытательного тела. Этот критерий очень редкий и почти никогда не требуется.

Основным результатом воздействия теста является энергия, поглощаемая испытательным органом, чтобы деформироваться и сломаться.

Энергия рассчитывается путем изменения потенциальной энергии молотка (компонент ударной испытательной машины) до и после удара. Помните, что чем ниже поглощенная энергия, тем хрупкее материал при этой температуре.

Смотрите рисунок ниже примеры charpy образцов:

  • cp не тестируется (см. ниже);
  • cp после теста (среды);
  • cp/очень сомнительный материал (сверху);

Обратите внимание, что материал не ожидается, чтобы не сломать, т.е. мы ожидаем, что материал разорвать / frature как средний CP на рисунке ниже. CP, который не сломается, может привести к повреждению испытательной машины и ее возможной декалибрации.

Exemplos de corpos de prova charpy

Оценка результатов испытаний должна быть в соответствии со стандартом, спецификацией или конструкцией, в которой определяются приемлемые средние и минимальные значения для рассмотрения тестов в качестве утвержденных.

английская версия

Это автоматический перевод. Проверьте мой английская версиядля разъяснений, если это необходимо.

КОММЕНТАРИИ

Имя

10XX,52,11XX,17,12XX,7,13XX,4,15XX,16,3XXX,2,40XX,10,41XX,12,43XX,5,44XX,4,46XX,5,47XX,3,48XX,3,5XXX,23,6XXX,3,71XX,1,8XXX,22,92XX,5,93XX,1,94XX,4,98XX,2,Свойства,40,Список,452,Химические-элементы,118,AISI,66,ASTM,169,Austenitic,56,CBS,6,CMDS,13,CS,17,Cvideo,118,CVS,3,Duplex,6,Electron-Configuration,109,Ferritic,12,HCS,14,HMCS,16,LCS,21,Martensitic,6,MCS,17,MDS,14,MS,4,NCMDBS,6,NCMDS,31,NCS,2,NMDS,8,RCLS,1,RCS,16,RRCLS,3,RRCS,4,SAE,201,Site,3,SMS,5,SS,80,Valence,98,
ltr
item
Материалы (RU): Упорство - Toughness
Упорство - Toughness
https://1.bp.blogspot.com/-kCGIuzT_T84/X5wakD5QOxI/AAAAAAAA8oE/waw11G2B_l4anluTa8HtpDKwm3M0swiWACLcBGAsYHQ/s320/%25D0%25A3%25D0%25BF%25D0%25BE%25D1%2580%25D1%2581%25D1%2582%25D0%25B2%25D0%25BE.webp
https://1.bp.blogspot.com/-kCGIuzT_T84/X5wakD5QOxI/AAAAAAAA8oE/waw11G2B_l4anluTa8HtpDKwm3M0swiWACLcBGAsYHQ/s72-c/%25D0%25A3%25D0%25BF%25D0%25BE%25D1%2580%25D1%2581%25D1%2582%25D0%25B2%25D0%25BE.webp
Материалы (RU)
https://www.ru-mat.gelsonluz.com/2020/10/toughness.html
https://www.ru-mat.gelsonluz.com/
https://www.ru-mat.gelsonluz.com/
https://www.ru-mat.gelsonluz.com/2020/10/toughness.html
true
4175101155617561820
UTF-8
Все сообщения загружены Сообщений не найдено ПОСМОТРЕТЬ ВСЕ Подробнее Ответить отменить ответ удалять По Главная СТРАНИЦЫ Сообщения ПОСМОТРЕТЬ ВСЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ ДЛЯ ВАС ЭТИКЕТКА АРХИВ ПОИСК ВСЕ ЗАПИСИ По вашему запросу записей не найдено Главная Воскресенье понедельник вторник Среда Четверг Пятница суббота Вс Пн Вт Ср Чт Пт Сб Январь Февраль марш апрель май Июнь Июль Август сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Янв Фев Мар Апр май Июн Июл Авг Сен Октябрь НОЯБРЬ Декабрь сейчас 1 минуту назад $$1$$ minutes ago 1 час назад $$1$$ hours ago Вчерашний день $$1$$ days ago $$1$$ weeks ago более 5 недель назад Подписчики следовать Оглавление