Основне физичке и механичке карактеристике материјала

Образовање:

За процену карактеристика перформанси производа ида утврди физичке и механичке карактеристике материјала, користе се различита упутства, ГОСТ и друга регулаторна и саветодавна документа. Препоручене и методе испитивања за уништавање серије производа или сличних узорака материјала. Ово није веома економичан метод, већ је ефикасан.

механичке особине материјала

Карактеризација

Главне карактеристике механичких особина материјала су следеће.

1. Привремени отпор или затезна чврстоћа су сила напона, која је фиксирана на највећем оптерећењу пре уништавања узорка. Механичке карактеристике чврстоће и пластичности материјала описују особине чврсте супстанце да би се одупрле неповратним променама у облику и уништавању под утицајем спољашњих оптерећења.

2 Условна јачина приноса је стрес када резидуални сој достигне 0,2% дужине узорка. Ово је најмањи напон док се узорак наставља деформирати без приметног повећања оптерећења.

3 Граница дуготрајне јачине је највећи стрес, који на одређеној температури узрокује уништавање узорка у одређено време. Одређивање механичких карактеристика материјала управљају ограничавајуће јединице дуготрајне чврстоће - уништење се јавља на 7.000 степени Целзијуса на 100 сати.

4 Условна граница пузања је стрес који узрокује одређени издужење на датој температури одређено време у узорку, као и брзину пражњења. Граница је деформација метала за 100 сати на 7,000 степени Целзијуса за 0,2%. Црееп је дефинисан као одређена брзина деформације метала са константним оптерећењем и високом температуром за дуго времена. Отпорност на топлоту је отпор материјала до уништења и пузања.

5 Граница издржљивости назива се највећа вредност циклуса стреса, када се не деси отказ замора. Број циклуса учитавања може се одредити или произвољно, у зависности од тога како су планирани механички тестови материјала. Механичке карактеристике укључују замор материјала и издржљивост. Под дејством оптерећења у циклусу акумулирају оштећења, формирају се пукотине, што доводи до уништења. Ово је замор. А својство отпорности на замор је издржљивост.

физичке и механичке карактеристике материјала

Истезање и компресија

Материјали који се користе у инжењерингупраксу, подељена у две групе. Прва је пластика, за чије се уништење требају појавити значајне преостале деформације, а друго - крхко, срушити са врло малим деформацијама. Наравно, таква подела је веома условна, јер сваки материјал, у зависности од створених услова, може се понашати и као крхка и пластична. То зависи од природе стања стреса, температуре, брзине деформације и других фактора.

Механичке карактеристике материјала уистезање и компресија су елоквентни и код пластичних и крхких. На пример, ниско-угљенични челик се тестира истезањем, а ливеног гвожђа - помоћу компресије. Ливено гвожђе је крхко, челик је пластични. Крхљиви материјали имају већу отпорност на компресију, а затезна сила је лошија. Пластични материјали имају приближно исте механичке особине материјала под притиском и напетостима. Међутим, њихов праг је одређен истезањем. Са овим методама се може прецизније познавати механичке карактеристике материјала. Дијаграм истезања и компресије приказан је на илустрацијама за овај чланак.

Шљокотина и дуктилност

Шта је пластичност и крхкост? Прва је способност да се не сруше, прима преостале деформације у великим количинама. Ова својина је пресудна за најважније технолошке операције. Савијање, цртање, цртање, штанцање и многе друге операције зависе од карактеристика пластичности. Пластични материјали укључују жарени бакар, месинг, алуминијум, ниско угљенични челик, злато и слично. Бронза и дуралумин су много мање пластични. Готово сви легирани челици су врло благо дуктилни.

Карактеристике чврстоће пластичних материјалаупоредити са јачином приноса, о чему ће се говорити у наставку. На особине крхкости и пластичности у великој мери утичу температура и брзина учитавања. Брза тензија даје материјал крутост, а споро - пластичност. На пример, стакло је крхка материја, али она издржава дугорочни ефекат оптерећења, ако је температура нормална, односно показује пластичне особине. Међутим, ниско-угљенични челик је пластични, са оптерећењем ударног удара који се појављује као крхки материјал.

механичке карактеристике чврстоће материјала

Метода осцилације

Физичко-механичке карактеристике материјалаодређују се узбуђењем уздужних, савијених, торзионих и других, још сложенијих типова осцилација и зависно од величине узорка, облика, врста пријемника и патогена, начина везивања и шема примјене динамичких оптерећења. Производи великих димензија такође су предмет испитивања коришћењем ове методе, уколико се значајно мијења начин примјене у поступцима примјене оптерећења, ексцитације осцилација и њихове регистрације. Исти метод одређује механичке карактеристике материјала када је потребно процијенити крутост великих структура. Међутим, када локално одређивање карактеристика материјала у производу, овај метод се не користи. Практична примена технике је могућа само када су познате геометријске димензије и густоћа, када је могуће поправити производ на носачима, а на самом производу - претварачима, потребни су одређени температурни услови итд.

На пример, приликом промене температурних условаова или друга промена се јавља, механичке карактеристике материјала када се загревају постају различите. Практично сва тела у овим условима се шире, што утиче на њихову структуру. Било које тело има једну или другу механичку особину материјала чији се састоји. Ако се у свим правцима ове карактеристике не мењају и остају исте, такво тело се зове изотропно. Ако се промијене физичко-механичке карактеристике материјала - анизотропни. Ово је карактеристична карактеристика скоро свих материјала, само у различитим степенима. Али постоје, на пример, челик, где је анизотропија врло мала. Најизраженији је у природним материјалима као што је дрво. У производном окружењу, механичке карактеристике материјала одређују се помоћу контроле квалитета, где се користе различити гости. Процена хетерогености се добија из статистичке обраде, када су резимирани резултати испитивања. Узорци би требало да буду бројни и резани од специфичног дизајна. Овај метод за добијање технолошких карактеристика сматра се прилично дуготрајним.

механичке карактеристике чврстоће и дуктилности материјала

Акустична метода

Акустичне методе да би се утврдилоМеханичке особине материјала и њихове карактеристике су доста, и сви се разликују у методама уношења, пријема и регистрације осцилација у синусоидним и импулсним модовима. У студији се користе акустичке методе, на пример, грађевинских материјала, њихове дебљине и стања напетости током дефектоскопије. Механичке карактеристике грађевинских материјала одређују се и помоћу акустичких метода. Бројни различити електронски акустички уређаји, који омогућавају снимање еластичних таласа и параметара њиховог размножавања и синусоидним и пулсним режимом, већ се развијају и производе масовно. На основу тога утврђују се механичке карактеристике чврстоће материјала. Ако се користе еластичне осцилације ниског интензитета, овај метод постаје апсолутно сигуран.

Недостатак акустичне методе јепотреба за акустичним контактом, што није увек могуће. Дакле, ови радови нису превише продуктивни, ако је хитно неопходно добити механичке карактеристике чврстоће материјала. Стање површине, геометријски облици и димензије производа под истрагом, као и окружење у коме се врши испитивање, имају велики утицај на резултат. Да би превазишли ове потешкоће, специфичан задатак треба решити строго дефинисаним акустичним методом или, напротив, има их неколико да их искористи, то зависи од специфичне ситуације. На пример, фибергласс је погодан за ову студију, јер добру брзину пропагације еластичних таласа и стога се широко користи кроз звук када су пријемник и емитер смјештени на супротним површинама узорка.

механичке особине материјала и њихове карактеристике

Детектовање мала

Методе откривања недостатака се користе за контролу квалитета материјала у различитим индустријама. Постоје недеструктивне и деструктивне методе. Следеће нису деструктивне.

1. Идентификовати пукотине на површинама и непотпуну пенетрацију откривање магнетних мана. Сајтови који имају такве недостаткекарактерише дисперзиона поља. Можете их наћи с посебним уређајима или једноставно ставити слој магнетног праха на целу површину. На основу недостатака, локација праха ће се променити чим се примени.

2. Дефектоскопија се врши помоћу ултразвук. Директни зрак ће се рефлектовати (раштркати) различито ако постоје дисконтинуитети чак и дубоко унутар узорка.

3. Дефекти у материјалу добро показују метод истраживања зрачењана основу разлике у апсорпцији зрачења средством различите густине. Користи се детекција гама детекције и рендгенски снимци.

4. Детектовање хемијске грешке. Ако је површина урезана слабим растворомнитро, хлороводонична киселина или њихова мешавина (акуа региа), а затим на мјестима гдје постоје дефекти, мрежица се појављује у облику црних пруга. Можете да примените метод у коме се штампају сумпорни тонови. На местима где је материјал хетероген, сумпор треба да промени боју.

механичке особине материјала у компресији

Деструктивне методе

Овде су делимично демонтиране деструктивне методе. Узорци се тестирају за савијање, компресију, напетост, односно статичке деструктивне методе. Ако је производ подложан променљивим цикличним оптерећењима при савијању удара, утврђују се динамичка својства. Макроскопски методи приказују општу слику структуре материјала иу великим количинама. За ову студију вам требају посебно полирани узорци који су грагирани. Стога је могуће идентификовати облик и локацију зрна, на пример, у челику, присуство кристала са деформацијом, влакна, шкољка, мехуриће, пукотине и друге легуре хетерогености.

Испитане су микроскопске методемикроструктура и открила најмања поремећаја. Узорци су на исти начин унапријед полирани, полирани и затим подвргнути етикети. Даље тестирање подразумијева употребу електричних и оптичких микроскопа и анализу дифракције рендгенских зрака. Основа ове методе је мешање зрака које су распршене атомима материје. Карактеристика материјала се прати коришћењем рентгенске анализе. Механичке карактеристике материјала одређују њихову јачину, која је од суштинског значаја за изградњу објеката који су поуздани и сигурни у раду. Због тога се материјал пажљиво и различито испитује у свим државама које је способан прихватити без губитка високог нивоа механичких карактеристика.

Методе контроле

За испитивање без разарањакарактеристике материјала је од великог значаја правилан избор ефикасних метода. Најтачнији и интересантнији у том погледу, методе инспекције - контрола дефеката. Овдје је неопходно знати и разумјети разлике између метода за примјену метода откривања недостатака и метода за одређивање физичко-механичких карактеристика, јер су у основи фундаментално различити једни од других. Ако су последње засноване на контроли физичких параметара и њиховој накнадној корелацији са механичким карактеристикама материјала, откривање недостатака се заснива на директној конверзији зрачења која се рефлектује од дефекта или пролази кроз контролисани медиј.

Најбоље од свега, наравно, контрола је сложена. Сложеност се састоји у одређивању оптималних физичких параметара помоћу којих је могуће утврдити јачину и друге физичко-механичке карактеристике узорка. У исто време, развијен је оптимални скуп контрола над структурним дефектима и онда имплементиран. И на крају, појављује се интегрална процена овог материјала: његов учинак је одређен целим комплексом параметара који су помогли у одређивању недеструктивних метода.

Мецханицал Тестинг

Уз помоћ ових тестова се проверава ипроцењене механичке особине материјала. Ова врста контроле се појавила давно, али још увијек није изгубила своју релевантност. Чак и модерни материјали високе технологије често су критиковани од стране потрошача. То сугерише да би преглед требало обавити пажљивије. Као што је већ поменуто, механичка испитивања се могу поделити на два типа: статички и динамички. Први прегледава производ или узорак за торзију, напетост, компресију, савијање, а други због тврдоће и ударне чврстоће. Савремена опрема помаже у обављању ових не превише једноставних процедура са високим квалитетом и за идентификацију свих оперативних особина овог материјала.

Тест затезања се може идентификоватиотпорност материјала на ефекте примењене константне или повећане влачне напетости. Метода је стара, испробана и схваћена, користи се јако дуго и још увијек широко. Узорак се растеже дуж уздужне оси помоћу уређаја у машини за тестирање. Брзина истезања узорка је константна, а оптерећење се мери посебним сензором. Истовремено се проверава и издужење, као и усклађеност са примењеним оптерећењем. Резултати таквих тестова су изузетно корисни ако желите да креирате нове дизајне, јер до сада нико не зна како ће се понашати под оптерећењем. Само идентификација свих параметара материјалне еластичности може довести до тога. Максимални напон - граница попуштања се одређује одређивањем максималног оптерећења које одређени материјал може издржати. То ће помоћи у израчунавању границе сигурности.

Главне карактеристике механичких својстава материјала

Тест тврдоће

Крутост материјала се израчунава у апсолутној вриједности.еластичност. Комбинација флуидности и тврдоће помаже у одређивању еластичности материјала. Ако технолошки процес садржи такве операције као што су извлачење, ваљање, прешање, онда је једноставно потребно знати количину могуће пластичне деформације. Уз високу дуктилност, материјал ће моћи да прихвати било који облик са одговарајућим оптерећењем. Тест компресије може послужити и као метода за идентификацију сигурносне границе. Поготово ако је материјал крхак.

Тврдоћа се испитује са индентором, којиНаправљен је од много тврђег материјала. Најчешће, овај тест се изводи према Бринеловој методи (куглица је притиснута), Вицкерсу (у облику пирамидалне идентификације) или Роцквелл-у (користи се конус). Идентификатор се утискује у површину материјала са одређеном силом у одређеном временском периоду, а затим се проучава преостали отисак на узорку. Постоје и други прилично широко коришћени тестови: отпорност на удар, на пример, када се процењује отпорност материјала у време примене оптерећења.