Mahsulotlarning ishlash xususiyatlarini baholash va materiallarning fizik-mexanik xususiyatlarini aniqlash uchun turli ko'rsatmalar, GOSTlar va boshqa me'yoriy va maslahat hujjatlari qo'llaniladi. Bir xil turdagi materiallarning butun seriyasini yoki namunalarini yo'q qilishni sinash usullari ham tavsiya etiladi. Bu juda tejamkor usul emas, lekin samarali.
Xususiyatlar ta'rifi
Materiallarning mexanik xossalarining asosiy xarakteristikalari quyidagilardan iborat.
1. Kuchlanish kuchi yoki kuchlanish kuchi - namunani yo'q qilishdan oldin eng yuqori yukda o'rnatiladigan kuchlanish kuchi. Materiallarning mustahkamligi va plastikligining mexanik xarakteristikalari qattiq jismlarning tashqi yuklar ta'sirida shakli va buzilishining qaytarilmas o'zgarishiga qarshilik ko'rsatish xususiyatlarini tavsiflaydi.
2. Shartli oqish kuchi - qoldiq deformatsiya namuna uzunligining 0,2% ga yetganda kuchlanish. Bunamuna deformatsiyalanishda davom etar ekan, stressda sezilarli o'sish kuzatilmaydi.
3. Uzoq muddatli quvvat chegarasi ma'lum bir vaqt davomida namunani yo'q qilishga olib keladigan ma'lum bir haroratda eng katta stress deb ataladi. Materiallarning mexanik xususiyatlarini aniqlashda asosiy e'tibor uzoq muddatli mustahkamlikning yakuniy birliklariga qaratilgan - halokat 100 soat ichida 7000 daraja Selsiyda sodir bo'ladi.
4. Shartli o'rmalanish chegarasi - bu ma'lum bir haroratda namunadagi ma'lum vaqt davomida ma'lum cho'zilishni keltirib chiqaradigan kuchlanish, shuningdek, sudralma tezligi. Chegara - 7000 daraja Selsiyda 100 soat davomida metallning 0,2% deformatsiyasi. Tortishish - doimiy yuk va yuqori haroratda uzoq vaqt davomida metallarning deformatsiyalanishining ma'lum tezligi. Issiqlikka chidamlilik - bu materialning sinishi va emirilishiga chidamliligi.
5. Charchoq chegarasi charchoq etishmovchiligi yuzaga kelmasa, tsikl stressining eng yuqori qiymati hisoblanadi. Yuklash davrlarining soni materiallarni mexanik sinovdan o'tkazish qanday rejalashtirilganiga qarab berilishi yoki o'zboshimchalik bilan berilishi mumkin. Mexanik xususiyatlar materialning charchoq va chidamliligini o'z ichiga oladi. Tsikldagi yuklarning ta'siri ostida zarar to'planadi, yoriqlar hosil bo'ladi, bu esa halokatga olib keladi. Bu charchoq. Charchoqqa chidamlilik xususiyati esa chidamlilikdir.
Chizish va qisqartirish
Texniklikda ishlatiladigan materiallaramaliyoti ikki guruhga bo‘linadi. Birinchisi plastik bo'lib, uni yo'q qilish uchun sezilarli qoldiq deformatsiyalar paydo bo'lishi kerak, ikkinchisi mo'rt, juda kichik deformatsiyalarda qulab tushadi. Tabiiyki, bunday bo'linish juda o'zboshimchalik bilan amalga oshiriladi, chunki har bir material yaratilgan sharoitga qarab, ham mo'rt, ham egiluvchan bo'lishi mumkin. Bu stress holatining tabiatiga, haroratga, kuchlanish tezligiga va boshqa omillarga bog'liq.
Kuchlanish va siqilishdagi materiallarning mexanik xususiyatlari ham egiluvchan, ham mo'rt bo'lishi uchun juda yaxshi. Masalan, yumshoq po'lat taranglikda, quyma temir esa siqilishda sinovdan o'tkaziladi. Cho‘yan mo‘rt, po‘lat egiluvchan. Mo'rt materiallar katta bosim kuchiga ega, tortishish deformatsiyasi esa yomonroq. Plastmassa siqish va kuchlanishdagi materiallarning taxminan bir xil mexanik xususiyatlariga ega. Biroq, ularning chegarasi hali ham cho'zish orqali aniqlanadi. Aynan shu usullar materiallarning mexanik xususiyatlarini aniqroq aniqlashi mumkin. Taranglik va siqish diagrammasi ushbu maqola uchun rasmlarda ko'rsatilgan.
Mo'rtlik va plastiklik
Plastiklik va mo'rtlik nima? Birinchisi, katta miqdorda qoldiq deformatsiyalarni qabul qilib, qulab tushmaslik qobiliyatidir. Bu xususiyat eng muhim texnologik operatsiyalar uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega. Bükme, chizish, chizish, shtamplash va boshqa ko'plab operatsiyalar plastiklikning xususiyatlariga bog'liq. Egiluvchan materiallarga tavlangan mis, guruch, alyuminiy, yumshoq po'lat, oltin va boshqalar kiradi. Egiluvchanligi ancha past bronzava dural. Deyarli barcha qotishma po'latlar juda zaif egiluvchandir.
Plastik materiallarning mustahkamlik xususiyatlari quyida muhokama qilinadigan oqish kuchi bilan taqqoslanadi. Mo'rtlik va plastiklik xususiyatlariga harorat va yuklanish tezligi katta ta'sir ko'rsatadi. Tez kuchlanish materialni mo'rt qiladi, sekin kuchlanish esa uni egiluvchan qiladi. Misol uchun, shisha mo'rt materialdir, lekin harorat normal bo'lsa, u uzoq muddatli yukga bardosh bera oladi, ya'ni plastiklik xususiyatlarini ko'rsatadi. Yumshoq po'lat egiluvchan, ammo zarba yuki ostida u mo'rt material kabi ko'rinadi.
Variatsiya usuli
Materiallarning fizik-mexanik xarakteristikalari boʻylama, egilish, burilish va boshqa, undan ham murakkab turdagi tebranishlarni qoʻzgʻatish bilan hamda namunalar oʻlchamiga, shakllariga, qabul qiluvchi va qoʻzgʻatuvchi turlariga, usullarga qarab aniqlanadi. mahkamlash va dinamik yuklarni qo'llash sxemalari. Katta o'lchamli mahsulotlar, shuningdek, yukni qo'llash, tebranishlarni qo'zg'atish va ularni qayd etish usullarida qo'llash usuli sezilarli darajada o'zgartirilsa, ushbu usul yordamida sinovdan o'tkaziladi. Katta o'lchamli konstruktsiyalarning qattiqligini baholash zarur bo'lganda, materiallarning mexanik xususiyatlarini aniqlash uchun xuddi shu usul qo'llaniladi. Biroq, bu usul mahsulotdagi moddiy xususiyatlarni mahalliy aniqlash uchun ishlatilmaydi. Texnikani amaliy qo'llash faqat geometrik o'lchamlar va zichlik ma'lum bo'lganda, mahsulotni tayanchlarga va ustunlarga mahkamlash mumkin bo'lganda mumkin.mahsulot - konvertorlar, ma'lum harorat sharoitlari kerak va hokazo.
Masalan, harorat rejimlarini o'zgartirganda, u yoki bu o'zgarish sodir bo'ladi, qizdirilganda materiallarning mexanik xususiyatlari boshqacha bo'ladi. Deyarli barcha jismlar bu sharoitda kengayadi, bu ularning tuzilishiga ta'sir qiladi. Har qanday jism o'zi tuzilgan materiallarning ma'lum mexanik xususiyatlariga ega. Agar bu xususiyatlar barcha yo'nalishlarda o'zgarmasa va bir xil bo'lib qolsa, bunday jism izotrop deb ataladi. Agar materiallarning fizik-mexanik xususiyatlari o'zgarsa - anizotropik. Ikkinchisi deyarli barcha materiallarning o'ziga xos xususiyati, faqat boshqa darajada. Ammo, masalan, anizotropiya juda ahamiyatsiz bo'lgan po'latlar mavjud. Yog'och kabi tabiiy materiallarda eng aniq ifodalanadi. Ishlab chiqarish sharoitida materiallarning mexanik xususiyatlari sifat nazorati orqali aniqlanadi, bu erda turli GOSTlar qo'llaniladi. Test natijalari umumlashtirilganda statistik ishlov berish natijasida heterojenlik bahosi olinadi. Namunalar ko'p bo'lishi va ma'lum bir dizayndan kesilgan bo'lishi kerak. Texnologik xususiyatlarni olishning bu usuli ancha mashaqqatli hisoblanadi.
Akustik usul
Materiallarning mexanik xossalarini va ularning xarakteristikalarini aniqlashning koʻplab akustik usullari mavjud boʻlib, ularning barchasi sinusoidal va impulsli rejimlarda tebranishlarni kiritish, qabul qilish va qayd etish usullari bilan farqlanadi. Kamchiliklarni aniqlashda, masalan, qurilish materiallarini, ularning qalinligi va kuchlanish holatini o'rganishda akustik usullar qo'llaniladi. Strukturaviy materiallarning mexanik xususiyatlari ham akustik usullar yordamida aniqlanadi. Elastik to'lqinlarni, ularning tarqalish parametrlarini sinusoidal va impulsli rejimlarda qayd etish imkonini beruvchi ko'plab turli xil elektron akustik qurilmalar allaqachon ishlab chiqilmoqda va ommaviy ishlab chiqarilmoqda. Ularning asosida materiallarning mustahkamligining mexanik xususiyatlari aniqlanadi. Agar past intensivlikdagi elastik tebranishlardan foydalanilsa, bu usul mutlaqo xavfsiz bo'ladi.
Akustik usulning kamchiligi akustik aloqaga bo'lgan ehtiyojdir, bu har doim ham mumkin emas. Shuning uchun, agar materiallarning mustahkamligi mexanik xususiyatlarini zudlik bilan olish zarur bo'lsa, bu ishlar unchalik samarali emas. Natijaga sirt holati, o'rganilayotgan mahsulotning geometrik shakllari va o'lchamlari, shuningdek, sinovlar o'tkaziladigan muhit katta ta'sir ko'rsatadi. Ushbu qiyinchiliklarni bartaraf etish uchun muayyan muammoni qat'iy belgilangan akustik usul bilan hal qilish kerak yoki aksincha, ularning bir nechtasini bir vaqtning o'zida ishlatish kerak, bu aniq vaziyatga bog'liq. Misol uchun, shisha tolali shisha bunday tadqiqot uchun juda mos keladi, chunki elastik to'lqinlarning tarqalish tezligi yaxshi va shuning uchun qabul qiluvchi va emitent namunaning qarama-qarshi yuzalarida joylashganda, uchdan-uchgacha ovoz berish keng qo'llaniladi.
Defektoskopiya
Defektoskopiya usullari turli sohalarda materiallar sifatini nazorat qilish uchun ishlatiladi. Buzilmaydigan va buzg'unchi usullar mavjud. Buzilmaydiganlarga quyidagilar kiradi.
1. Magnit nuqsonlarni aniqlash sirt yoriqlari va penetratsiya etishmasligini aniqlash uchun ishlatiladi. Bunday nuqsonlarga ega bo'lgan joylar adashgan dalalar bilan tavsiflanadi. Siz ularni maxsus qurilmalar yordamida aniqlashingiz yoki shunchaki butun yuzaga magnit kukun qatlamini qo'llashingiz mumkin. Kamchiliklar bo'lgan joylarda kukunning joylashuvi qo'llanilganda ham o'zgaradi.
2. Ultratovush yordamida defektoskopiya ham amalga oshiriladi. Yo‘nalishli nur, hatto namunaning chuqur qismida uzilishlar bo‘lsa ham, boshqacha aks etadi (tarqaladi).
3. Materialdagi nuqsonlar turli zichlikdagi muhit tomonidan nurlanishning yutilishidagi farqga asoslangan tadqiqotning radiatsiya usuli bilan yaxshi ko'rsatilgan. Gamma nuqsonlarni aniqlash va rentgen nurlaridan foydalaniladi.
4. Kimyoviy nuqsonlarni aniqlash. Agar sirt nitrat kislotaning kuchsiz eritmasi, xlorid kislotasi yoki ularning aralashmasi (aqua regia) bilan ishqalangan bo'lsa, unda nuqsonlar mavjud bo'lgan joylarda qora chiziqlar shaklida to'r paydo bo'ladi. Siz oltingugurt izlari olib tashlanadigan usulni qo'llashingiz mumkin. Material bir hil bo'lmagan joylarda oltingugurt rangini o'zgartirishi kerak.
Buzg'unchi usullar
Bu yerda halokatli usullar allaqachon qisman demontaj qilingan. Namunalar egilish, siqish, taranglik uchun sinovdan o'tkaziladi, ya'ni statik buzuvchi usullar qo'llaniladi. Agar mahsulotzarba egilishida o'zgaruvchan tsiklik yuklar bilan sinovdan o'tkaziladi - dinamik xususiyatlar aniqlanadi. Makroskopik usullar materialning tuzilishining umumiy rasmini va katta hajmda chizadi. Bunday tadqiqot uchun maxsus parlatilgan namunalar kerak bo'lib, ular chizilgan. Shunday qilib, donalarning shakli va joylashishini aniqlash mumkin, masalan, po'latda, deformatsiyaga ega kristallar, tolalar, qobiqlar, pufakchalar, yoriqlar va qotishmaning boshqa bir hil bo'lmaganligi.
Mikroskopik usullar mikrostrukturani o'rganadi va eng kichik nuqsonlarni aniqlaydi. Namunalar oldindan maydalanadi, silliqlanadi va keyin xuddi shu tarzda o'yib ishlangan. Keyingi sinov elektr va optik mikroskoplardan foydalanishni va rentgen nurlanishini tahlil qilishni o'z ichiga oladi. Bu usulning asosi moddaning atomlari tomonidan tarqalgan nurlarning interferensiyasidir. Materialning xarakteristikalari rentgen nurlarining diffraktsiya naqshini tahlil qilish orqali nazorat qilinadi. Materiallarning mexanik xarakteristikalari ularning mustahkamligini aniqlaydi, bu esa ishonchli va xavfsiz ekspluatatsiya qilinadigan tuzilmalarni qurish uchun asosiy narsadir. Shuning uchun material yuqori darajadagi mexanik xususiyatlarni yo'qotmasdan qabul qila oladigan barcha sharoitlarda ehtiyotkorlik bilan va turli usullar bilan sinovdan o'tkaziladi.
Boshqarish usullari
Materiallarning xususiyatlarini buzilmaydigan sinovdan o'tkazish uchun samarali usullarni to'g'ri tanlash katta ahamiyatga ega. Bu borada eng aniq va qiziqarli nuqsonlarni aniqlash usullari - nuqsonlarni nazorat qilishdir. Bu erda nuqsonlarni aniqlash usullarini amalga oshirish usullari va fizikani aniqlash usullari o'rtasidagi farqni bilish va tushunish kerak.mexanik xususiyatlar, chunki ular bir-biridan tubdan farq qiladi. Agar ikkinchisi fizik parametrlarni nazorat qilish va ularning keyinchalik materialning mexanik xususiyatlari bilan bog'liqligiga asoslangan bo'lsa, nuqsonlarni aniqlash nuqsondan aks ettirilgan yoki boshqariladigan muhitdan o'tadigan nurlanishni to'g'ridan-to'g'ri aylantirishga asoslanadi.
Eng yaxshi narsa, albatta, murakkab nazoratdir. Murakkablik namunaning kuchi va boshqa fizik-mexanik xususiyatlarini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan optimal jismoniy parametrlarni aniqlashda yotadi. Bundan tashqari, shu bilan birga, strukturaviy nuqsonlarni nazorat qilish uchun optimal vositalar to'plami ishlab chiqiladi va keyin amalga oshiriladi. Va nihoyat, ushbu materialning yaxlit bahosi paydo bo'ladi: uning ishlashi buzilmaydigan usullarni aniqlashga yordam beradigan bir qator parametrlar bilan belgilanadi.
Mexanik sinov
Materiallarning mexanik xossalari ushbu testlar yordamida tekshiriladi va baholanadi. Ushbu turdagi nazorat uzoq vaqt oldin paydo bo'lgan, ammo hali ham o'z ahamiyatini yo'qotmagan. Hatto zamonaviy yuqori texnologiyali materiallar iste'molchilar tomonidan tez-tez va qattiq tanqid qilinadi. Va bu imtihonlarni yanada ehtiyotkorlik bilan o'tkazish kerakligini ko'rsatadi. Yuqorida aytib o'tilganidek, mexanik sinovlarni ikki turga bo'lish mumkin: statik va dinamik. Birinchisi mahsulot yoki namunani burilish, kuchlanish, siqish, egilish uchun tekshiradi, ikkinchisi esa qattiqlik va zarba kuchi uchun. Zamonaviy uskunalar bu juda oddiy bo'lmagan protseduralarni yuqori sifatli bajarishga va barcha operatsion muammolarni aniqlashga yordam beradi.ushbu materialning xususiyatlari.
Kuchlanish sinovi materialning qoʻllaniladigan doimiy yoki kuchayuvchi kuchlanish taʼsiriga chidamliligini aniqlashi mumkin. Usul eski, sinovdan o'tgan va tushunarli, juda uzoq vaqt davomida ishlatilgan va hali ham keng qo'llaniladi. Namuna sinov mashinasida armatura yordamida uzunlamasına o'q bo'ylab cho'ziladi. Namunaning kuchlanish tezligi doimiy, yuk maxsus sensor bilan o'lchanadi. Shu bilan birga, cho'zilish, shuningdek, qo'llaniladigan yukga muvofiqligi nazorat qilinadi. Bunday sinovlarning natijalari, agar yangi dizaynlar yaratilishi kerak bo'lsa, juda foydali, chunki ular yuk ostida qanday harakat qilishini hali hech kim bilmaydi. Faqat materialning elastikligining barcha parametrlarini aniqlash taklif qilishi mumkin. Maksimal kuchlanish - oqish kuchi ma'lum bir material bardosh bera oladigan maksimal yukni aniqlashga imkon beradi. Bu xavfsizlik chegarasini hisoblashda yordam beradi.
Qattiqlik sinovi
Materialning qattiqligi elastiklik modulidan hisoblanadi. Suyuqlik va qattiqlikning kombinatsiyasi materialning elastikligini aniqlashga yordam beradi. Agar texnologik jarayon broshlash, prokatlash, presslash kabi operatsiyalarni o'z ichiga olsa, unda mumkin bo'lgan plastik deformatsiyaning kattaligini bilish kifoya. Yuqori plastiklik bilan material tegishli yuk ostida har qanday shaklni olishi mumkin bo'ladi. Siqish testi xavfsizlik chegarasini aniqlash usuli sifatida ham xizmat qilishi mumkin. Ayniqsa, material mo'rt bo'lsa.
Qattiqlik yordamida tekshiriladiJuda qattiqroq materialdan tayyorlangan identifikator. Ko'pincha, bu sinov Brinell usuli (to'p bosiladi), Vickers (piramida shaklidagi identifikator) yoki Rokvell (konus ishlatiladi) bo'yicha amalga oshiriladi. Identifikator material yuzasiga ma'lum vaqt davomida ma'lum bir kuch bilan bosiladi, so'ngra namunada qolgan iz o'rganiladi. Boshqa juda keng qo'llaniladigan testlar mavjud: zarba kuchi uchun, masalan, yuk qo'llash paytida materialning qarshiligi baholanganda.
