קיצער פון די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון מעטאַל מאַטעריאַלס

די שטאַרקייט טענסאַל פּרובירן איז דער הויפּט געניצט צו באַשטימען די פיייקייט פון מעטאַל מאַטעריאַלס צו אַנטקעגנשטעלנ שעדיקן בעשאַס די סטרעטשינג פּראָצעס, און איז איינער פון די וויכטיק ינדאַקייטערז פֿאַר יוואַליוייטינג די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון מאַטעריאַלס.

1. טענסאַל פּרובירן

די טענסאַל פּרובירן איז באזירט אויף די גרונט פּרינסאַפּאַלז פון מאַטעריאַל מאַקאַניקס. דורך אַפּלייינג אַ טענסאַל מאַסע צו די מאַטעריאַל מוסטער אונטער זיכער טנאָים, עס ז טענסאַל דיפאָרמיישאַן ביז די מוסטער ברייקס. בעשאַס די פּראָבע, די דיפאָרמיישאַן פון די יקספּערמענאַל מוסטער אונטער פאַרשידענע לאָודז און די מאַקסימום מאַסע ווען די מוסטער ברייקס זענען רעקאָרדעד, אַזוי צו רעכענען די טראָגן שטאַרקייַט, טענסאַל שטאַרקייַט און אנדערע פאָרשטעלונג ינדיקאַטאָרס פון די מאַטעריאַל.

דרוק σ = F/A

σ איז די טענסאַל שטאַרקייַט (MPa)

F איז די טענסאַל מאַסע (N)

א איז די קרייַז-סעקשאַנאַל שטח פון די ספּעסאַמאַן

2. טענסאַל ויסבייג

אַנאַליסיס פון עטלעכע סטאַגעס פון די סטרעטשינג פּראָצעס:

א. אין די OP בינע מיט אַ קליין מאַסע, די ילאָנגגיישאַן איז אין אַ לינעאַר שייכות מיט די מאַסע, און Fp איז די מאַקסימום מאַסע צו האַלטן די גלייַך שורה.

ב. נאָך די מאַסע יקסידז פפּ, די טענסאַל ויסבייג הייבט צו נעמען אַ ניט-לינעאַר שייכות. דער מוסטער גייט אריין אין דער ערשט דעפאָרמאַטיאָן בינע, און די מאַסע איז אַוועקגענומען, און דער מוסטער קענען צוריקקומען צו זיין אָריגינעל שטאַט און ילאַסטיקלי פאַרקרימען.

ג. נאָך די מאַסע יקסידז Fe, די מאַסע איז אַוועקגענומען, טייל פון די דיפאָרמיישאַן איז געזונט, און טייל פון די ריזידזשואַל דיפאָרמיישאַן איז ריטיינד, וואָס איז גערופן פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן. פע איז גערופן די עלאַסטיק שיעור.

ד. ווען די מאַסע ינקריסיז ווייַטער, די טענסאַל ויסבייג ווייזט סאָעטטאָאָט. ווען די מאַסע טוט נישט פאַרגרעסערן אָדער פאַרמינערן, די דערשיינונג פון קעסיידערדיק ילאָנגגיישאַן פון די יקספּערמענאַל מוסטער איז גערופֿן יילדינג. נאָך ייעלדינג, די מוסטער הייבט צו אַנדערגאָו קלאָר ווי דער טאָג פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן.

E. נאָך יילדינג, דער מוסטער ווייזט אַ פאַרגרעסערן אין דיפאָרמיישאַן קעגנשטעל, אַרבעט כאַרדאַנינג און דיפאָרמיישאַן פֿאַרשטאַרקונג. ווען די מאַסע ריטשאַז Fb, דער זעלביקער טייל פון די מוסטער שרינגקס שארף. Fb איז די שטאַרקייט שיעור.

f. די שרינגקידזש דערשיינונג פירט צו אַ פאַרקלענערן אין די שייַכעס קאַפּאַציטעט פון די מוסטער. ווען די מאַסע ריטשאַז Fk, די מוסטער ברייקס. דעם איז גערופן די בראָך מאַסע.

טראָגן שטאַרקייַט

טראָגן שטאַרקייַט איז די מאַקסימום דרוק ווערט אַז אַ מעטאַל מאַטעריאַל קענען וויטסטאַנד פון די אָנהייב פון פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן צו גאַנץ בראָך ווען אונטערטעניק צו פונדרויסנדיק קראַפט. דעם ווערט מאַרקס די קריטיש פונט ווו די מאַטעריאַל טראַנזישאַנז פון די גומע דיפאָרמיישאַן בינע צו די פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן בינע.

קלאַסאַפאַקיישאַן

אויבערשטן טראָגן שטאַרקייַט: רעפערס צו די מאַקסימום דרוק פון די מוסטער איידער די קראַפט טראפנס פֿאַר די ערשטער מאָל ווען יילדינג אַקערז.

נידעריקער טראָגן שטאַרקייַט: רעפערס צו די מינימום דרוק אין די טראָגן בינע ווען די ערשט טראַנזשאַנט ווירקונג איז איגנאָרירט. זינט די ווערט פון דער נידעריקער טראָגן פונט איז לעפיערעך סטאַביל, עס איז יוזשאַוואַלי געניצט ווי אַ גראדן פון מאַטעריאַל קעגנשטעל, גערופן טראָגן פונט אָדער טראָגן שטאַרקייַט.

כעזשבן פאָרמולע

פֿאַר אויבערשטער טראָגן שטאַרקייַט: R = F / Sₒ, ווו F איז די מאַקסימום קראַפט איידער די קראַפט טראפנס פֿאַר די ערשטער מאָל אין די טראָגן בינע, און Sₒ איז דער אָריגינעל קרייַז-סעקשאַנאַל שטח פון די מוסטער.

פֿאַר נידעריקער טראָגן שטאַרקייַט: R = F / Sₒ, ווו F איז די מינימום קראַפט F יגנאָרינג די ערשט טראַנזשאַנט ווירקונג, און Sₒ איז דער אָריגינעל קרייַז-סעקשאַנאַל געגנט פון דער מוסטער.

אַפּאַראַט

דער אַפּאַראַט פון טראָגן שטאַרקייַט איז יוזשאַוואַלי MPa (מעגאַפּאַסקאַל) אָדער N / mm² (Newton פּער קוואַדראַט מילאַמיטער).

בייַשפּיל

נעמען נידעריק טשאַד שטאָל ווי אַ בייַשפּיל, זייַן טראָגן שיעור איז יוזשאַוואַלי 207 מפּאַ. ווען אונטערטעניק צו אַ פונדרויסנדיק קראַפט גרעסער ווי דעם שיעור, נידעריק טשאַד שטאָל וועט פּראָדוצירן שטענדיק דיפאָרמיישאַן און קענען ניט זיין געזונט; ווען אונטערטעניק צו אַ פונדרויסנדיק קראַפט ווייניקער ווי דעם שיעור, נידעריק טשאַד שטאָל קענען צוריקקומען צו זייַן אָריגינעל שטאַט.

טראָגן שטאַרקייַט איז איינער פון די וויכטיק ינדאַקייטערז פֿאַר יוואַליוייטינג די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון מעטאַל מאַטעריאַלס. עס ריפלעקס די פיייקייט פון מאַטעריאַלס צו אַנטקעגנשטעלנ פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן ווען אונטערטעניק צו פונדרויסנדיק פאָרסעס.

טענסאַל שטאַרקייַט

טענסאַל שטאַרקייַט איז די פיייקייט פון אַ מאַטעריאַל צו אַנטקעגנשטעלנ שעדיקן אונטער טענסאַל מאַסע, וואָס איז ספּאַסיפיקלי אויסגעדריקט ווי די מאַקסימום דרוק ווערט וואָס דער מאַטעריאַל קענען וויטסטאַנד בעשאַס די טענסאַל פּראָצעס. ווען די טענסאַל דרוק אויף די מאַטעריאַל יקסידז זייַן טענסאַל שטאַרקייַט, די מאַטעריאַל וועט אַנדערגאָו פּלאַסטיק דיפאָרמיישאַן אָדער בראָך.

כעזשבן פאָרמולע

די כעזשבן פאָרמולע פֿאַר טענסאַל שטאַרקייַט (σט) איז:

σט = F / A

ווו F איז די מאַקסימום טענסאַל קראַפט (Newton, N) וואָס די ספּעסאַמאַן קענען וויטסטאַנד איידער ברייקינג, און A איז דער אָריגינעל קרייַז-סעקשאַנאַל שטח פון די ספּעסאַמאַן (קוואַדראַט מילאַמיטער, mm²).

אַפּאַראַט

דער אַפּאַראַט פון טענסאַל שטאַרקייַט איז יוזשאַוואַלי MPa (מעגאַפּאַסקאַל) אָדער N/mm² (Newton פּער קוואַדראַט מילאַמיטער). 1 מפּאַ איז גלייך צו 1,000,000 נוטאָנס פּער קוואַדראַט מעטער, וואָס איז אויך גלייַך צו 1 N/mm².

ינפלואַנסינג סיבות

טענסאַל שטאַרקייַט איז אַפעקטאַד דורך פילע סיבות, אַרייַנגערעכנט די כעמישער זאַץ, מיקראָסטרוקטורע, היץ באַהאַנדלונג פּראָצעס, פּראַסעסינג אופֿן, אאז"ו ו מאַטעריאַלס.

פּראַקטיש אַפּלאַקיישאַן

טענסאַל שטאַרקייַט איז אַ זייער וויכטיק פּאַראַמעטער אין די פעלד פון מאַטעריאַלס וויסנשאַפֿט און ינזשעניעריע, און איז אָפט געניצט צו אָפּשאַצן די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון מאַטעריאַלס. אין טערמינען פון סטראַקטשעראַל פּלאַן, מאַטעריאַל סעלעקציע, זיכערקייַט אַסעסמאַנט, אאז"ו ו, טענסאַל שטאַרקייַט איז אַ פאַקטאָר וואָס מוזן זיין קאַנסידערד. פֿאַר בייַשפּיל, אין קאַנסטראַקשאַן ינזשעניעריע, די טענסאַל שטאַרקייַט פון שטאָל איז אַ וויכטיק פאַקטאָר אין באַשטימען צי עס קענען וויטסטאַנד לאָודז; אין די אַעראָספּאַסע פעלד, די טענסאַל שטאַרקייַט פון לייטווייט און הויך-שטאַרקייַט מאַטעריאַלס איז דער שליסל צו ינשורינג די זיכערקייַט פון ערקראַפט.

מידקייַט שטאַרקייַט:

מעטאַל מידקייַט רעפערס צו דער פּראָצעס אין וואָס מאַטעריאַלס און קאַמפּאָונאַנץ ביסלעכווייַז פּראָדוצירן היגע שטענדיק קיומיאַלאַטיוו שעדיקן אין איין אָדער עטלעכע ערטער אונטער סייקליק דרוק אָדער סייקליק שפּאַנונג, און קראַקס אָדער פּלוצעמדיק גאַנץ פראַקשערז פאַלן נאָך אַ זיכער נומער פון סייקאַלז.

פֿעיִקייטן

פּלוצעמדיק אין צייט: מעטאַל מידקייַט דורכפאַל אָפט אַקערז פּלוצלינג אין אַ קורץ צייט אָן קלאָר ווי דער טאָג וואונדער.

לאָקאַליטי אין שטעלע: מידקייַט דורכפאַל יוזשאַוואַלי אַקערז אין היגע געביטן ווו דרוק איז קאַנסאַנטרייטאַד.

סענסיטיוויטי צו סוויווע און חסרונות: מעטאַל מידקייַט איז זייער שפּירעוודיק צו דער סביבה און קליינטשיק חסרונות אין דעם מאַטעריאַל, וואָס קען פאַרגיכערן די מידקייַט פּראָצעס.

ינפלואַנסינג סיבות

דרוק אַמפּליטוד: די מאַגנאַטוד פון דרוק אַפעקץ גלייַך די מידקייַט לעבן פון די מעטאַל.

דורכשניטלעך דרוק מאַגנאַטוד: די גרעסער די דורכשניטלעך דרוק, די קירצער די מידקייַט לעבן פון די מעטאַל.

נומער פון סייקאַלז: די מער מאָל די מעטאַל איז אונטער סייקליק דרוק אָדער שפּאַנונג, די מער ערנסט די אַקיומיאַליישאַן פון מידקייַט שעדיקן.

פאַרהיטנדיק מיטלען

אָפּטימיזירן מאַטעריאַל סעלעקציע: אויסקלייַבן מאַטעריאַלס מיט העכער מידקייַט לימאַץ.

רידוסינג דרוק קאַנסאַנטריישאַן: רעדוצירן דרוק קאַנסאַנטריישאַן דורך סטראַקטשעראַל פּלאַן אָדער פּראַסעסינג מעטהאָדס, אַזאַ ווי ניצן ראַונדיד ווינקל טראַנזישאַנז, ינקריסינג קרייַז-סעקשאַנאַל דימענשאַנז, עטק.

ייבערפלאַך באַהאַנדלונג: פּאַלישינג, ספּרייינג, אאז"ו ו אויף די מעטאַל ייבערפלאַך צו רעדוצירן ייבערפלאַך חסרונות און פֿאַרבעסערן מידקייַט שטאַרקייַט.

דורכקוק און וישאַלט: קעסיידער דורכקוקן מעטאַל קאַמפּאָונאַנץ צו גלייך דעטעקט און פאַרריכטן חסרונות אַזאַ ווי קראַקס; האַלטן פּאַרץ פּראָנע צו מידקייַט, אַזאַ ווי ריפּלייסינג וואָרן טיילן און ריינפאָרסינג שוואַך לינקס.

מעטאַל מידקייַט איז אַ פּראָסט מעטאַל דורכפאַל מאָדע, וואָס איז קעראַקטערייזד דורך פּלוצעמדיק, אָרט און סענסיטיוויטי צו די סוויווע. דרוק אַמפּליטוד, דורכשניטלעך דרוק מאַגנאַטוד און נומער פון סייקאַלז זענען די הויפּט סיבות וואָס ווירקן מעטאַל מידקייַט.

SN ויסבייג: באשרייבט די מידקייַט לעבן פון מאַטעריאַלס אונטער פאַרשידענע דרוק לעוועלס, ווו S רעפּראַזענץ דרוק און N רעפּראַזענץ די נומער פון דרוק סייקאַלז.

פאָרמולע פון ​​מידקייַט שטאַרקייַט קאָואַפישאַנט:

(Kf = Ka \cdot Kb \cdot Kc \cdot Kd \cdot Ke)

ווו (קאַ) איז די מאַסע פאַקטאָר, (Kb) איז די גרייס פאַקטאָר, (Kc) איז דער טעמפּעראַטור פאַקטאָר, (Kd) איז די ייבערפלאַך קוואַליטעט פאַקטאָר, און (Ke) איז די רילייאַבילאַטי פאַקטאָר.

SN קורווע מאַטאַמאַטיקאַל אויסדרוק:

(\סיגמאַ^ם ן = C)

ווו (\סיגמאַ) איז דרוק, N איז די נומער פון דרוק סייקאַלז, און m און C זענען מאַטעריאַל קאַנסטאַנץ.

כעזשבן סטעפּס

באַשטימען די מאַטעריאַל קאַנסטאַנץ:

באַשטימען די וואַלועס פון m און C דורך יקספּעראַמאַנץ אָדער דורך ריפערינג צו באַטייַטיק ליטעראַטור.

באַשטימען די דרוק קאַנסאַנטריישאַן פאַקטאָר: באַטראַכטן די פאַקטיש פאָרעם און גרייס פון דעם טייל, ווי געזונט ווי די דרוק קאַנסאַנטריישאַן געפֿירט דורך פיליץ, קייווייז, אאז"ו ו, צו באַשטימען דעם דרוק קאַנסאַנטריישאַן פאַקטאָר ק. רעכענען מידקייַט שטאַרקייַט: לויט די SN ויסבייג און דרוק קאַנסאַנטריישאַן פאַקטאָר, קאַמביינד מיט די פּלאַן לעבן און אַרבעט דרוק מדרגה פון די טייל, רעכענען די מידקייַט שטאַרקייַט.

2. פּלאַסטיסיטי:

פּלאַסטיסיטי רעפערס צו די פאַרמאָג פון אַ מאַטעריאַל וואָס, ווען אונטערטעניק צו פונדרויסנדיק קראַפט, פּראָדוצירן שטענדיק דיפאָרמיישאַן אָן ברייקינג ווען די פונדרויסנדיק קראַפט יקסידז זייַן גומע שיעור. די דיפאָרמיישאַן איז יריווערסאַבאַל, און דער מאַטעריאַל וועט נישט צוריקקומען צו זיין אָריגינעל פאָרעם אפילו אויב די פונדרויסנדיק קראַפט איז אַוועקגענומען.

פּלאַסטיסיטי אינדעקס און זייַן כעזשבן פאָרמולע

לענג (δ)

דעפֿיניציע: ילאָנגגיישאַן איז דער פּראָצענט פון די גאַנץ דיפאָרמיישאַן פון די מאָס אָפּטיילונג נאָך די ספּעסאַמאַן איז פראַקטשערד צו דער אָריגינעל מאָס לענג.

פאָרמולע: δ = (ל1 - ל0) / ל0 × 100%

ווו L0 איז דער אָריגינעל מאָס לענג פון די ספּעסאַמאַן;

L1 איז די מאָס לענג נאָך די ספּעסאַמאַן איז צעבראכן.

סעגמענטאַל רעדוקציע (Ψ)

דעפֿיניציע: די סעגמענטאַל רעדוקציע איז דער פּראָצענט פון די מאַקסימום רעדוקציע אין די קרייַז-סעקשאַנאַל געגנט אין די נאַקינג פונט נאָך די ספּעסאַמאַן איז צעבראכן צו דער אָריגינעל קרייַז-סעקשאַנאַל געגנט.

פאָרמולע: Ψ = (F0 – F1) / F0 × 100%

ווו F0 איז דער אָריגינעל קרייַז-סעקשאַנאַל שטח פון די ספּעסאַמאַן;

פ 1 איז די קרייַז-סעקשאַנאַל געגנט אין די נאַקינג פונט נאָך די ספּעסאַמאַן איז צעבראכן.

3. כאַרדנאַס

מעטאַל כאַרדנאַס איז אַ מעטשאַניקאַל פאַרמאָג אינדעקס צו מעסטן די כאַרדנאַס פון מעטאַל מאַטעריאַלס. עס ינדיקייץ די פיייקייַט צו אַנטקעגנשטעלנ דיפאָרמיישאַן אין די היגע באַנד אויף די מעטאַל ייבערפלאַך.

קלאַסאַפאַקיישאַן און פאַרטרעטונג פון מעטאַל כאַרדנאַס

מעטאַל כאַרדנאַס האט אַ פאַרשיידנקייַט פון קלאַסאַפאַקיישאַן און פאַרטרעטונג מעטהאָדס לויט צו פאַרשידענע פּרובירן מעטהאָדס. דער הויפּט אַרייַננעמען די פאלגענדע:

ברינעלל כאַרדנאַס (הב):

פאַרנעם פון אַפּלאַקיישאַן: בכלל געניצט ווען דער מאַטעריאַל איז סאַפטער, אַזאַ ווי ניט-פעראַס מעטאַלס, שטאָל איידער היץ באַהאַנדלונג אָדער נאָך אַנילינג.

טעסט פּרינציפּ: מיט אַ זיכער גרייס פון פּרובירן מאַסע, אַ פאַרגליווערט שטאָל פּילקע אָדער קאַרבידע פּילקע פון ​​אַ זיכער דיאַמעטער איז געדריקט אין די ייבערפלאַך פון די מעטאַל צו זיין טעסטעד, און די מאַסע איז אַנלאָודיד נאָך אַ ספּעציפֿיש צייט, און דער דיאַמעטער פון די ינדענטיישאַן. אויף די ייבערפלאַך צו זיין טעסטעד איז געמאסטן.

כעזשבן פאָרמולע: די ברינעלל כאַרדנאַס ווערט איז דער קוואָטיענט באקומען דורך דיוויידינג די מאַסע דורך די ספעריש ייבערפלאַך געגנט פון די ינדענטיישאַן.

Rockwell Hardness (HR):

פאַרנעם פון אַפּלאַקיישאַן: בכלל געניצט פֿאַר מאַטעריאַלס מיט העכער כאַרדנאַס, אַזאַ ווי כאַרדנאַס נאָך היץ באַהאַנדלונג.

טעסט פּרינציפּ: ענלעך צו ברינעלל כאַרדנאַס, אָבער מיט פאַרשידענע פּראָבעס (דימענט) און פאַרשידענע כעזשבן מעטהאָדס.

טייפּס: דעפּענדינג אויף די אַפּלאַקיישאַן, עס זענען HRC (פֿאַר הויך כאַרדנאַס מאַטעריאַלס), HRA, HRB און אנדערע טייפּס.

וויקקערס כאַרדנאַס (HV):

פאַרנעם פון אַפּלאַקיישאַן: פּאַסיק פֿאַר מיקראָסקאָפּ אַנאַליסיס.

פּרובירן פּרינציפּ: דריקן די מאַטעריאַל ייבערפלאַך מיט אַ מאַסע פון ​​ווייניקער ווי 120 קג און אַ דימענט קוואַדראַט שישקע ינדענטער מיט אַ ווערטעקס ווינקל פון 136 °, און טיילן די ייבערפלאַך געגנט פון די מאַטעריאַל ינדענטיישאַן גרוב דורך די מאַסע ווערט צו באַקומען די וויקקערס כאַרדנאַס ווערט.

לייב כאַרדנאַס (הל):

פֿעיִקייטן: פּאָרטאַטיוו כאַרדנאַס טעסטער, גרינג צו מעסטן.

טעסט פּרינציפּ: ניצן די אָפּשפּרונג דזשענערייטאַד דורך די פּראַל פּילקע קאָפּ נאָך ימפּאַקטינג די כאַרדנאַס ייבערפלאַך, און רעכענען די כאַרדנאַס דורך די פאַרהעלטעניש פון די אָפּבאַלעמענ זיך גיכקייַט פון די זעץ ביי 1 מם פון די מוסטער ייבערפלאַך צו די פּראַל גיכקייַט.