شنبه , ۲۰ آذر ۱۳۹۵
دانلود رایگان نرم افزار آنالیز تصویر + فیلم آموزشی
تست کشش

تست کشش

تست مواد( کشش)

ارسالی از : امیر محمدپور

تست کشش (Tensile test) یکی از مهمترین آزمون های مواد فلزی است. ماشین های تست کشش در انواع مختلف عرضه می شوند. بعضی از آن ها تنها برای انجام تست کشش طراحی شده اند، در حالی که بعضی دیگر از نوع یونیورسال هستند و برای تست کشش و فشار تک محوری و هم چنین خمش سه نقطه ای مناسب هستند. بعضی از این ماشین ها، کوچک و رومیزی هستند که نیروی حداکثر آن ها بین ۵۰۰ نیوتن تا ۲۰ کیلونیوتن تغییر می کند، در صورتی که در انتهای دیگر طیف این گونه ماشین ها، ماشین های بزرگ تا ظرفیت یک مگا نیوتن و حتی بیشتر وجود دارند.

 

علی رغم اندازه و نوع کاربرد ماشین، یعنی ماشین های کوچک یا بزرگ و ماشین های مورد استفاده برای آزمون کشش، فشار یا خمش، لازم است تعدادی ویژگی مشخص در ماشین وجود داشته باشد. این ویژگی ها عبارتند از:

الف- سیستمی برای تنظیم محل و نگهداری نمونه آزمایش در وضعیت مطلوب

ب- مکانیزمی برای اعمال نیرو به نمونه آزمایش و تغییر نیرو با آهنگ کنترل شده

سیستمی برای اندازه گیری دقیق نیروی وارد شده

علاوه بر این، در بعضی از ماشین های آزمایش، سیستم هایی برای اندازه گیری و ثبت دقیق تغییرات ابعاد نمونه آزمایش گنجانده شده اند، ولی عموما این گونه اندازه گیری ها با استفاده از دستگاه های مجزا مانند ازدیاد طول سنج و پیچش سنج، که به نمونه آزمایش وصل می شوند، صورت می گیرد.

سستم درونی ماشین آزمایش به منظور اعمال نیرو، ممکن است مکانیکی یا هیدرولیکی باشد. معمولا سیستم مکانیکی شامل یک یا چند پیچ متصل به سر نیرو دهنده است و پیچ توسط مهره ای چرخان حرکت می کند. در سیستم های هیدرولیکی نیرو توسط یک پیستون هیدرولیکی که درون سیلندری مملو از روغن حرکت می کند، اعمال می شود.

در بسیاری از موارد ثابت نگه داشتن آهنگ کرنش اهمیت دارد. بیشتر ماشین ها مجهز به وسایلی برای کار در چند آهنگ کرنش معین هستند، ولی بعضی از آن ها می توانند آهنگ کرنش را به طور پیوسته بین دو حد بالا و پایین تغییر دهند. نتایج آزمایش های نمونه های فلزی تابع آهنگ کرنش آزمایش نیست ولی مواد پلیمری معمولا به آهنگ کرنش حساسند. برای این مواد آهنگ های کرنش در استاندارد های مربوطه تعیین شده اند.

مفهوم تنش و کرنش:

هنگامی که مواد مختلف در تحت بارگذاری قرار می گیرند، مفهومی به نام تنش و کرنش (Stress and Strain) معنا پیدا می کند. تنش (Stress) عبارت است از حاصل تقسیم نیرو بر واحد سطح و کرنش (Strain) نسبت تغییرات طول نمونه به طول اولیه آن است. شکل زیر جسمی را در حالت تعادل و تحت نیروهای خارجی P1 ، P2 ، P3 ، P4 ، P5 نشان می دهد.

Untitled

 

نیروهای خارجی وارد بر جسم به دو نوع تقسیم می شوند: نیروهای سطحی و نیروهای مادی. نیروهای سطحی عبارتند از نیروهای توزیع شده در سطح جسم مانند فشار هیدرواستاتیکی یا فشار وارده از یک جسم بر جسم دیگر. نیروهای توزیع شده در حجم یک جسم مانند نیروهای جاذبه، نیروهای مغناطیسی، یا نیروهای ماند (برای یک جسم در حال حرکت)، نیروهای مادی گفته می شوند.

 

دو نوع متداول از نیروهای مادی که در کارهای مهندسی به آن برخورد می شود، نیروهای گریز از مرکز به علت چرخ سریع و نیروهای بوجود آمده به علت تغییر دما در جسم ( تنش حرارتی ) هستند. معمولاً همانطور که در شکل قبل دیده می شود، توزیع نیرو در یک سطح مقطع از جسم یکنواخت نیست. برای به دست آوردن تنش در نقطه O از صفحه ای مانند mm ، قسمت (۱) جسم برداشته و به جای آن نیروهای خارجی وارد بر صفحه mm که همان نیروهای نگهدارنده قسمت (۲) قبل از جدا شدن قسمت (۱) هستند، جایگزین می شوند. سطح ΔA در اطراف نقطه O که نیروی ΔP بر آن وارد می شود، در نظر گرفته شود.

 

اگر سطح  ΔAتدریجاً کم شده و به صفر برسد، مطابق رابطه زیر نسبت ΔP/ΔA ، تنش وارده بر نقطه O در صفحه mm از قسمت (۲) جسم است.

Untitled

تنش ناشی از نیروی P بوده و عموماً با سطح ΔA زاویه می سازد. استفاده از تنشی که با سطح وارد برآن زاویه اختیاری تشکیل دهد، مشکلتر است. تنش کل وارده به دو مولفه تجزیه می شود، یک تنش عمودی σ عمود بر سطح ΔA و دیگری تنش برشی τ که در صفحه mm از سطح قرار دارد. برای درک بهتر این مطلب به شکل زیر توجه شود.

Untitled

نیروی P با محور z که بر سطح A عمود است، زاویه θ می سازد. از سوی دیگر صفحه شامل نیروی P ، سطح A را در امتداد خط چینی که با محور y زاویه φ می سازد، قطع می کند. تنش عمودی از رابطه زیر به دست می آید:

Untitled

تنش برشی واقع در صفحه در امتداد خط OC عمل می کند و مقدار آن عبارت است از:

Untitled

سپس این تنش برشی به دو مولفه موازی با جهات x و y واقع در صفحه تجزیه می شود:

image010

با مقایسه تعریف تنش در یک نقطه، کرنش در یک نقطه عبارت است از نسبت تغییر شکل به طول سنجه، هنگامی که طول سنجه به سمت صفر میل کند، اغلب به جای استفاده از نسبت تغییر طول به طول اولیه سنجه، تعریف کرنش مطابق رابطه زیر به صورت تغییر بُعد خطی تقسیم بر مقدار لحظه ای بُعد استفاده می شود.

image011

معادله فوق، کرنش حقیقی یا طبیعی را تعریف می کند.

 

ایجاد تغییر شکل کشسان در یک جسم نه تنها به تغییر طول یک جزء خطی از جسم منجر می شود، بلکه می تواند به صورت تغییر شکل زاویه اولیه بین هر دو نقطه از جسم نیز نتیجه شود. تغییری که در زاویه نسبت به حالت قائمه آن به وجود می آید، کرنش برشی نامیده می شود. شکل زیر کرنش حاصل به علت برش خالص یک وجه مکعب را نشان می دهد.

image012

 

زاویه در نقطه A که در حالت عادی ۹۰ درجه است، در اثر اعمال تنش برشی به اندازه θ کم شده است. کرنش برشی یا γ ، با مقدار جابجایی (a) تقسیم بر فاصله بین صفحات (h) برابر است. نسبت a/h نیز تانژانت زاویه چرخش جسم است. اگر زوایای چرخش کوچک باشند، تانژانت زاویه با خود زاویه (بر حسب رادیان) برابر است. بنابراین کرنش های برشی اغلب به زوایای چرخش موسوم اند.

image013

رفتار کشسان و مومسان:

تجربه نشان می دهد که مواد جامد در اثر نیرو های خارجی تغییر شکل می دهند. علاوه بر این، نشان داده شده که اگر نیرو به مقدار محدود و خاصی به یک جامد وارد شود، آن جسم بعد از باربرداری به ابعاد اولیه خود باز می گردد. بازیابی ابعاد اولیه یک جسم تغییرشکل یافته در اثر باربرداری، رفتار کشسان نامیده می شود.

 

حد نیرویی که در بیش از آن، ماده رفتار کشسان ندارد، حد کشسان نام دارد. در صورتی که نیروی وارده به جسم از حد کشسان تجاوز کند، تغییرشکل به وجود آمده در اثر باربرداری از بین نمی رود. ایجاد تغییرشکل دائم در یک ماده را تغییر شکل مومسان می نامند.

برای تعیین محدوده ی کشسانی و مومسانی مواد، از تست کشش بهره گرفته می شود. پارامترهای بیان کننده میزان تنش نهایی قابل تحمل، کرنش شکست و غیره یک جسم، با این آزمون تعیین می گردند.

در اغلب مواد، مادامی که نیرو از حد کشسان تجاوز نکرده باشد، تغییرشکل با نیرو متناسب است. این رابطه به نام قانون هوک نامگذاری شده و بر مبنای متناسب بودن تنش با کرنش استوار است. طبق قانون هوک، رابطه نیرو با تغییر شکل خطی است ولی اینکه تمام مواد کشسان دارای رابطه تنش – کرنش خطی

image014

باشند همواره صادق نیست. چون در زیر حد کشسان، تنش میانگین با کرنش متناسب است، قانون هوک می تواند معتبر باشد. بنابراین در زیر حد کشسان یک جسم:

ثابت E، مدول کشسان یا مدول یانگ نام دارد. ( در این فرمول e کرنش مهندسی است.)

 

انداره گیری نیرو.ی وارد بر نمونه:

نیروی وارد بر نمونه را می توان به چند روش اندازه گرفت. قدیمی ترین روش که بسیار دقیق است از یک سیستم شامل یک اهرم مکانیکی با وزنه متحرک استفاده می کند. مهم ترین مشکل سیستم اهرمی این است که ماشین مربوطه حجیم بوده و فضای زیادی را اشغال می کند. این امر خصوصا در مورد ماشین های با ظرفیت بالاتر، بیشتر است.

 

در بعضی انواع ماشین ها که بار به روش هیدرولیکی اعمال می شود، برای اندازه گیری نیروی وارد بر نمونه، از یک دستگاه هیدرولیکی استفاده می شود. در این روش، فشار فزاینده روغن در اثر ازدیاد نیروی وارد بر نمونه، پیستون درون یک استوانه کوچک فشار مدرج را، به اهرم آونگی وزنه دار فشار می دهد و آونگ را از وضعیت قائم دور می کند. هر چه نیرو و در نتیجه فشار روغن بیشتر شود، آونگ بیشتر از وضعیت قائم دور می شود. حرکت آونگ موجب چرخش یک عقربه روی صفحه مدرج می شود. این سیستم نیز قابلیت اندازه گیری دقیق دارد.

 

سومین سیستم اندازه گیری نیرو با استفاده از تغییر شکل یک فنر است. از این اصل در ماشین آزمایش کشش رومیزی کوچک مدل مونسانتو استفاده می شود که در آن تغییر شکل الاستیک یک تیغه فولادی تحت بار، موجب حرکت پیستون در یک سیلندر محتوی جیوه می شود. در نتیجه، جیوه با فشار وارد لوله ی شیشه ای نصب شده در کنار یک خط کش مدرج می گردد.

 

چهارمین روش ، اندازه گیری نیرو با استفاده از سلول نیرو است. سلول نیرو ممکن است یک ترانسدیوسر با یک قطعه مجهز به کرنش سنج برقی (قطعه ای از ماده که به دقت با کرنش سنج های حساس پر شده است) باشد. اعمال نیرو یک سیگنال برقی خروجی از سلول تولید می کند که پس از تقویت یا به صورت یک عدد نمایش داده می شود، و یا توسط یک رسام ثبت می شود.

انداره گیری کرنش نمونه:

بسیاری از ماشین های آزمایش مجهز به دستگاه های رسام هستند و منحنی نیرو – تغییر شکل نمونه آزمایش را رسم می کند. البته با منحنی های ترسیم شده باید با احتیاط کار کرد. به عنوان مثال، در آزمایش کشش در حالی که منحنی رسم شده شکل نمودار نیرو – تغییر شکل ماده، و هم چنین اندازه های دقیق نیرو را نشان می دهد، مقادیر نمایش داده شده روی محور تغییر شکل، تغییر فاصله بین محل های اتصال نمونه آزمایش به دستگاه است و نه ازدیاد فاصله نقاط مربوط به طول مورد آزمون نمونه. بعضی از نسل های جدید ماشین های آزمایش، به یک ریز کامپیوتر متصل هستند که پس از پایان آزمایش، نتایج به طور کامل با جدول یا به طور ترسیمی و در صورت نیاز، در مقایسه با نتایج قبلی چاپ می شود.

 

اندازه گیری دقیق تغییرات ابعاد نمونه آزمایش (و در نتیجه کرنش) معمولا از طریق اتصال یک وسیله اندازه گیری دقیق روی خود نمونه صورت می گیرد. وسایل اندازه گیری کرنش طولی، ازدیاد طول سنج (یا اکستنسیومتر) و وسایل اندازه گیری کرنش در آزمایش پیچش، پیچش سنج (یا تورشن متر) نام دارند. یکی از متداول ترین اکستنسیومتر ها، نوع لیندلی است.

 

این وسیله در عین استحکام، حساس است. اکستنسیومتر لیندلی با سفت کردن دو گیره پیچی، که به فاصله ۵۰ میلی متر از یکدیگر قرار گرفته اند، روی نمونه آزمایش وصل می شود. هنگامی که نیرو به نمونه وارد شده و کرنش به وجود می آید، حرکت نسبی گیره ها از طریق اهرم به یک صفحه مدرج منتقل می شود. این صفحه در فاصله های متناظر به ازدیاد طول ۰٫۰۰۱ میلی متر مدرج شده و حداکثر ازدیاد طول قابل اندازه گیری ۲٫۵ میلیمتر است. نوع دیگر اکستنسومتر که بر اساس اصول مکانیکی کار می کند، اکستنسیومتر مونسانتو هونز فیلد است. در این وسیله ، حرکت نسبی کوچک بین نقاط اتصال موجب باز شدن یک جفت تماس یابنده برقی می شود. با چرخاندن یک پیچ مدرج می توان مجددا تماس یابنده را بست که در این صورت یک چراغ کوچک روشن می شود. با استفاده از این دستگاه می توان ازدیاد طول های تا ۰٫۰۱ میلیمتر را خواند، ولی برای هر بار خواندن ازدیاد طول سنج، باید نیرو ثابت نگاه داشته شود. این دستگاه نیز بر اساس سنجه ۵۰ میلی متری کار می کند.

 

اکستنسیومترهای الکترونیکی در ماشین های آزمایش نسل جدید به کار می روند و ازدیاد طول به صورت دیجیتالی توسط یک نمایشگر LED یا LCD داده می شود. بعضی از اکستنسیومر های بر اساس نور کار می کنند. اکستنسیومتر مارتن از این گونه است. تغییر طول سنجه سنجه طول موجب حرکت زاویه ای آینه می شود. با استفاده از یک تلسکوپ ، صفحه مدرج از درون آینه مشاهده می شود. راه دیگر ، انداختن یک نقطه نورانی از طریق آینه روی صفحه مدرج است. اکستنسیومتر های نوری، بسیار حساس هستند و معمولا برای اندازه گیری کرنش های کم در آزمایش های خزش دراز مدت به کار می روند.

 

یک وسیله دیگر برای اندازه گیری کرنش، کرنش سنج مقاومتی برقی است. مقاومت ویژه برخی رساناها به تغییرات کرنش الاستیک، بسیار حساس است. یک کرنش سنج مقاومتی شامل یک سیم بسیار ظریف است که به شکل زیگزاگ بین دو صفحه مقاوم به رطوبت، نصب شده است. کرنش سنج را محکم روی سطح نمونه آزمایش چسبانده و دو سر سیم آن را به یک شبکه پل وصل می کنند تا بتوانند تغییرات مقاومت آن را اندازه گیری کنند.

تست کشش فلزات :

نتایج حاصل از تست کشش برای طراحان و مهندسان حائز اهمیت فراوان است. در بسیاری از موارد لازم نیست یک قطعه فلزی بشکند تا از کار افتاده تلقی شود؛ چرا که تغییر شکل پلاستیک و کمانش هم نوعی از کار افتادگی هستند و در نتیجه ، اطلاع از سطح تنشی که در آن تسلیم پلاستیک آغاز می شود، بسیار مهم است. بعضی فلزات و مشخصا فولاد، نقطه تسلیم کاملا مشخص دارند، ولی در بیشتر فلزات تبدیل رفتار از حالت الاستیک به پلاستیک به آرامی صورت می گیرد. تعیین دقیق حد الاستیک ممکن است دشوار باشد و به جای آن تنش تسلیم قرار دادی (Proof stress) تعیین می شود.

نمونه تست کشش:

نمونه های فلزی مورد استفاده در آزمون استاندارد کشش طوری شکل دهی می شوند که شکست، در قسمت مورد نظر طول آن ها یعنی در طول گیج، صورت پذیرد و استانداردهای کاملا مشخصی برای ابعاد آن ها تعیین شده است. در بعضی موارد، ممکن است نمونه های بسیار کوچک به کار روند، ولی این اندازه های کوچک در استانداردهای آزمایش گزارش نمی شوند و نتیجه آزمایش های این نمونه های کوچک ممکن است واقعا بیانگر خواص توده ماده نباشد. برای رسیدن به نتایجی که کاملا بیانگر خواص ماده باشد، باید کوشش کرد که بارگذاری روی نمونه از نوع محوری خالص باشد. نیرو از طریق گیره نمونه آزمایش، از ماشین آزمایش به ماده منتقل می شود. گیره های نمونه آزمایش انواع متفاوت دارند؛ ساده ترین آن ها گیره گوه ای شکل است.

گوه ها دارای لقمه هایی با سطح مضرس هستند تا در نمونه فرو رفته و آن را محکم نگه دارند. گیره های گوه ای برای گرفتن هر دو نوع نمونه آزمایش : تخت و گرد، مناسب هستند. یک امتیاز گیره های گوه ای این است که هیچ گونه آماده سازی برای انتهای نمونه های آزمایش لازم نیست، تنها هنگام نصب نمونه های تخت دقت در هم راستا کردن آن ها ضروری است. گیره های گوه ای برای مواد خیلی سخت مناسب نیستند زیرا ممکن است هنگام اعمال نیرو قطعه در گیره بلغزد.

برای پرهیز از این مشکل، از گیره های نوع پین دار برای نمونه های تخت استفاده می کنند؛ در حالی که برای نمونه های گرد، یا دو سر آن را رزوه کرده و در گیره پیچ می کنند، و یا با پیشانی آن را در گیره نگه می دارند. نمونه های پیشانی دار به فراوانی نمونه های دو سر رزوه به کار نمی روند زیرا باید از قطعه کلفت تر شروع کرده و آن را با ماشین کاری تراشید که در نتیجه هزینه تولید زیاد می شود.

انواع نمونه های مورد استفاده در تست کشش و نحوه قرار گیری آن ها در دستگاه آزمون کشش، در تصاویر زیر نمایش داده شده اند.

image015

 

دستگاه تست کشش نرم و سخت به چه معنا است؟

دستگاه تست کشش سخت، دستگاه آزمایش صلب با ثابت فنر بزرگ است. دستگاه‌ های مکانیکی دارای حرکت پیچی، دستگاه‌ های سخت هستند در صورتی که دستگاه‌ های آزمایش با حرکت هیدرولیکی، دستگاه‌ نرم هستند.

اثر دستگاه تست کشش بر خواص جریان

برای بررسی اثر دستگاه آزمایش بر خواص جریان(Influence Of Testing Machine On Flow Properties) باید ابتدا به بررسی نحوه عملکرد این دستگاه پرداخت. هنگامی که نمونه‌ ای در دستگاه تست کشش بارگذاری می‌ شود، بار علاوه بر نمونه به کل دستگاه نیز وارد می‌ شود. در حالی که نمونه ابتدا تغییر شکل الاستیک و سپس تغییر شکل پلاستیک می‌ کند، دستگاه آزمایش به نحوی طراحی شده است که فقط در آن تغییر شکل الاستیک ایجاد می‌ شود. به‌ منظور تجزیه و تحلیل، این دستگاه به‌ صورت دو فنر سری در نظر گرفته می‌ شود طوری که بدنه دستگاه آزمایش و گیره‌ های آن دارای ثابت فنری K بوده، و نمونه دارای ثابت فنری خاص خود است.

 

دستگاه آزمایشی که سرعت فک آن ثابت است، آهنگ کرنش کل ثابتی اعمال می‌ کند که مجموعه‌ ای است از: (۱) آهنگ کرنش الاستیک نمونه؛ (۲) آهنگ کرنش پلاستیک نمونه؛ و (۳) آهنگ کرنش حاصل از الاستیسیته دستگاه آزمایش. در هر لحظه بین این بخش‌ ها مقداری توزیع آهنگ کـــــرنش وجود دارد. اگر سرعت فک ν باشد، در زمان خاص t، جابه‌جایی کل عبارت است از νt. نیروی P وارد بر نمونه باعث جابه‌جایی الاستیک به مقدار P/K در دستگاه می‌ شود. جابه‌جایی الاستیک نمونه (از قانون هوک)، σL/E است و جابه‌جایی پلاستیک نمونه ɛPL است. چون جابه‌جایی کل حاصل جمع مؤلفه‌ های جابه‌جایی است پس :

معادله ۱

image017

با به‌دست آوردن ɛP، می‌ بینیم که کرنش پلاستیک حاصل از جدول بار – زمان در یک دستگاه آزمایش که سرعت فک آن ثابت است، باید علاوه بر الاستیسیته نمونه برای سفتی (stiffness) دستگاه نیز تصحیح شود:

معادله۲

image019

برهم کنش نمونه با دستگاه آزمایش تأثیر عمده‌ای بر آهنگ کرنش دارد. اگر از معادله ۱ زمان را حذف و آهنگ تنش و آهنگ کرنش έ را وارد کنیم، پس از قرار دادن P=Σa

معادله ۳

image021

و چون

معاذله ۴

image023

معادله ۵

image025

مشاهده می‌شود که معمولا آهنگ کرنش نمونه با سرعت از پیش تعیین شده فک تفاوت داشته و به آهنگ تغییر شکل پلاستیک و سفتی نسبی دستگاه آزمایش و نمونه بستگی دارد. مقادیر تجربی منطقی K دستگاه، در دامنه ۳۲۴۰۰-۷۲۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر (۱۸۰۰۰۰-۴۰۰۰۰ پوند بر اینچ) است، در صورتی که یک نمونه فولادی به قطر ۱٫۳۸ سانتی متر (۰٫۵۰۵ اینچ) که مقطع آن تا ۶٫۳۵ سانتی متر (۲٫۵ اینچ) کم شده دارای ثابت فنری ۴۳۲۰۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر (۲۴۰۰۰۰۰ پوند بر اینچ) است. بنابراین معمولا جز در مورد نمونه‌ های سیمی یا دستگاه‌ های آزمایش با طرح ویژه، نمونه دارای ثابت فنر بسیار بزرگتری نسبت به دستگاه آزمایش است. در شروع آزمایش کشش معادله ۵ به رابطه زیر تبدیل می‌ شود:

image027

معادله ۶

در حالی که، در نقطه تسلیم     image029   است به‌ طوری که image031 اگر لازم باشد که آهنگ کرنش از شروع آزمایش تا نقطه تسلیم ثابت باشد image033 یعنی سرعت فک باید از مقدار اولیه

خود با ضریبی به شرح زیربه مقدار آن در نقطه تسلیم تبدیل شود:

 

image035

معادله ۷

این ضریب مشخصا برای نمونه کشش فولادی استاندارد، بزرگ‌تر از ۲۰ است. بنابراین معمولاً برای نگهداری یک آهنگ کرنش ثابت از شروع آزمایش تا نقطه تسلیم، تغییرات زیادی در سرعت فک مورد نیاز است.

مشخصات دستگاه آزمایش می‌تواند تاثیر زیادی بر شکل منحنی تنش – کرنش و رفتار شکست داشته باشد. یک دستگاه آزمایش صلب با ثابت فنر بزرگ به دستگاه سخت موسوم است. دستگاه‌های مکانیکی دارای حرکت پیچی، دستگاه‌ های سخت هستند در صورتی که دستگاه‌ های آزمایش با حرکت هیدرولیکی، دستگاه‌ نرم هستند. دستگاه آزمایش سخت نقطه تسلیم بالایی و پایینی را مجددا به‌ درستی ارائه می‌ کند، ولی در یک دستگاه نرم نقاط مذکور علامت‌گذاری شده و فقط مقدار کشش در بار ثابت ثبت خواهد شد.

 

تست کشش فلرات چرا مهم است:

نتایج تست کشش برای طراحان و مهندسان حائز اهمیت فراوان است. در بسیاری از موارد لازم نیست یک قطعه فلزی بشکند تا از کار افتاده تلقی شود؛ چرا که تغییر شکل پلاستیک و کمانش هم نوعی از کار افتادگی هستند و در نتیجه ، اطلاع از سطح تنشی که در آن تسلیم پلاستیک آغاز می شود، بسیار مهم است. بعضی فلزات و مشخصا فولاد، نقطه تسلیم کاملا مشخص دارند، ولی در بیشتر فلزات تبدیل رفتار از حالت الاستیک به پلاستیک به آرامی صورت می گیرد. تعیین دقیق حد الاستیک ممکن است دشوار باشد و به جای آن تنش تسلیم قرار دادی (Proof stress) تعیین می شود.

استحکام کششی:

استحکام کششی (Tensile Strength) یا استحکام نهایی کششی (UTS) ، برابر با بار حداکثر تقسیم بر سطح مقطع اولیه نمونه است.

image037

در میان نتایج تست کشش به استحکام کششی بیشترین توجه می ‌شود، ولی در واقع اهمیت آن از استحکام فلز کم تر است. استحکام کششی فلزات نرم، حداکثر باری است که هر فلز می ‌تواند تحت شرایط بسیار محدود بارگذاری یک بعدی در برابر آن پایداری کند. این مقدار با استحکام مفید فلز که معمولا تحت شرایط پیچیده‌ تر تنش برقرار است، رابطه زیادی ندارد. سال‌ های زیاد رسم بر این بود که استحکام قطعات را همان استحکام کششی ضرب در ضریب اطمینان در نظر بگیرند. شیوه برخورد منطقی‌ تر برای طراحی ایستای فلزات نرم بر مبنای استحکام تسلیم استوار است. به هر حال، به دلیل تجربه طولانی در استفاده از استحکام کششی برای تعیین استحکام مواد، این استحکام خصیصه‌ای آشنا بوده و مشخصه بسیار مفید ماده است که مانند ترکیب شیمیایی برای تعیین مشخصات فلز یا آلیاژ عمل می ‌کند. علاوه بر این، چون تعیین استحکام کششی، ساده و قابل تکرار است، برای مقاصدی چون شناخت خصوصیات و کنترل کیفیت محصول مفید است. روابط تجربی به‌دست آمده بین استحکام کششی و خواصی مانند استحکام خستگی و سختی، روابط بسیار مفیدی هستند. در مواد ترد، استحکام کششی معیار با ارزشی برای طراحی است.

استحکام کششی برخی از فلزات در جدول زیر نمایش داده شده است:

image039

image041

image043

 

منابع :

wikipg.com

 

 

 

 

درخواست انجام پروژه آنالیز تصویر

همچنین ببینید

تشکیل فریت فوق ظریف (UFF) درفولاد فریتی – پرلیتی با کارسرد و آنیل

با توجه به استفاده گسترده فولادهای فریتی – پرلیتی درکاربردهای صنعتی بهینه سازی خواص آنها …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.