금속의 기계적 테스트 방법. 코스틴 P.P. 금속, 합금 및 비금속 재료의 물리적, 기계적 테스트. 딥 드로잉 테스트

기계 공학의 계산 및 강도 테스트 금속의 기계적 테스트 방법

피로 시험 방법

기계 GOST 23026-78의 강도 분석 및 테스트

건물. 금속 기계 및 GOST 2860-65 방법

테스트. 파트 6L 및 6.2의 피로 시험 방법

MKS 77.040.10 OKP 00 2500

1979년 11월 30일 No. 4146의 소련 국가 표준위원회 법령에 따라 도입 날짜가 설정되었습니다.

표준화, 계측 및 인증을 위한 주간 위원회(IUS 2-93)의 프로토콜 번호 2-92에 따라 유효 기간이 해제되었습니다.

이 표준은 금속 및 합금 샘플의 피로 테스트 방법을 확립합니다.

장력 - 압축, 굽힘 및 비틀림;

일정한 매개변수를 갖는 단순한 주기법칙에 따라 변화하는 응력 또는 변형률의 대칭 및 비대칭 주기;

응력 집중의 유무에 따라;

정상, 고온 및 저온에서;

공격적인 환경이 있거나 없는 경우;

고주기 및 저주기 탄성 및 탄소성 영역에서.

표준에 사용된 용어, 정의 및 지정은 GOST 23207-78을 따릅니다.

이 표준은 고응력 구조물의 강도를 테스트하는 데 사용되는 샘플을 테스트하는 특별한 방법을 설정하지 않습니다.

표준 및 부록의 섹션 2-4는 기계 구성 요소 및 구조의 피로 테스트에 사용될 수 있습니다.

1. 샘플링 방법

1.1. 금속의 피로 시험은 유형 I(그림 1, 표 1) 및 II(그림 2, 표 2)의 매끄러운 원형 샘플과 유형 III(그림 3, 표 3) 및 IV(그림 3)의 직사각형 샘플에 대해 수행됩니다. 4, 표 4).

공식 간행물

복제는 금지되어 있습니다

1985년 12월에 승인된 수정안 1호가 있는 판(IUS 3-86).

유형 I 샘플 작업 부품

테이블 1mm


Type II 샘플 작업 부분

G-2

표 2mm

Type IV 샘플 작업 부분


테이블 4mm

1.2. 응력 집중에 대한 금속의 민감도와 절대 치수의 영향은 다음 유형의 샘플에서 결정됩니다.

V - V자형 링 홈 있음(그림 5, 표 5-8)

샘플 유형 U의 작동 부분


표 5

구부릴 때

표 6

인장-압축의 경우

표 7

비틀림

표 8

인장-압축의 경우

비틀림

VI - V 자형 프로파일의 대칭 측면 절단이 있습니다 (그림 6, 표 9).

VI형 샘플 작업 부품


표 9

VIII - 원형 프로파일의 환형 홈이 있음 (그림 8, 표 11) 유형 VIII 샘플의 작동 부분


성장할 때

비틀림

IX - 대칭으로 위치한 두 개의 구멍이 있습니다(그림 9, 표 12).

IX형 작동 부분

X - V자형 프로파일의 대칭 측면 절단이 있습니다(그림 10, 표 13).

샘플 유형 X의 작동 부분

샘플의 치수는 피로 파괴 유사성 매개변수가 다음과 같은 방식으로 선택됩니다.

(L은 샘플의 작업 영역 또는 응력이 증가한 영역에 인접한 부분의 둘레이고, G는 첫 번째 주 응력의 상대 기울기입니다.)

회전, 비틀림 및 인장으로 구부릴 때 - I, II, V, VIII 유형의 샘플 압축

엘 "디,

유형 III, IV, VI 샘플의 한 평면에서 굽힘하는 동안뿐만 아니라 유형 VI L = 2b 샘플의 인장 및 압축 중에;

장력 - 유형 III, IV, VII, IX, XL의 샘플 압축 L = 2h.

1.3. 저주기 피로시험의 경우 좌굴 위험이 없는 경우 유형 II 및 IV의 시편을 사용합니다.

유형 I 및 III의 샘플을 사용할 수 있습니다.

1.4. 샘플의 작동 부분은 최소 7등급 GOST 25347-82의 정확도로 제조되어야 합니다.

1.5. GOST 2789-73에 따르면 샘플 Ra의 작동 부분의 표면 거칠기 매개변수는 0.32-0.16 미크론이어야 합니다.

표면에는 부식, 스케일, 주조 껍질, 변색 등의 흔적이 없어야 합니다. 등, 이것이 연구 목적에 의해 제공되지 않는 경우.

1.6. 시험기의 그립 사이의 거리는 샘플의 세로 굽힘과 그립의 힘이 작업 부분의 장력에 미치는 영향을 배제하도록 선택됩니다.

1.7. 블랭크 절단, 마킹 및 샘플 제작은 원본 재료의 피로 특성에 큰 영향을 주어서는 안됩니다. 제조 중 샘플을 가열하면 금속의 구조적 변화나 물리적, 화학적 변형이 발생해서는 안 됩니다. 가공 허용치, 모드 매개변수 및 가공 순서는 작업 경화를 최소화하고 분쇄 ​​중 샘플의 국부적 과열과 균열 및 기타 결함을 배제해야 합니다. 작업 부품과 샘플 헤드에서 마지막 칩 제거는 하나의 샘플 설치에서 수행됩니다. 시편 측면의 Burr와 절단 가장자리를 제거해야 합니다. 블랭크는 제품의 매크로 구조 및 응력 상태와 관련하여 특정 방향으로 절단됩니다.

1.8. 의도된 일련의 테스트 내에서 동일한 유형의 금속으로 샘플을 제조하는 기술은 동일해야 합니다.

1.9. 시험 전에 제조된 샘플의 작동 부분의 치수를 측정할 때 표면이 손상되어서는 안 됩니다.

1.10. 샘플의 작동 부분은 0.01mm 이하의 오차로 측정됩니다.

2.1. 피로 시험기는 그림 1에 표시된 하나 이상의 구성표에 따라 샘플 로딩을 보장해야 합니다. 11-16. 통계적 인장 시험도 제공하는 피로 시험기는 GOST 1497-84의 요구 사항을 준수해야 합니다.

2. 장비

I, II, V, VIII 유형의 시편 회전 중 순수 굽힘

캔틸레버 하중 하에서 유형 I, II, V, VHI의 시편 회전 중 가로 굽힘

유형 I-VIII 시편의 한 평면에서의 순수 굽힘

샘플 작업 섹션



가로 굽힘을 한번에 반복 가변 신축

유형 I-VIII 샘플의 평면 유형 I-X 샘플의 압축

캔틸레버 하중 하에서

작업 섹션

| 샘플 |

쓰레기. 14 젠장. 15


I, II, U, VIII 유형의 샘플을 반복적으로 교대로 비틀림

2.2. 샘플 테스트 중 총 로딩 오류는 기계 유형 및 로딩 빈도에 따라 다르며 측정된 값의 백분율로 각 로딩 범위의 0.2-1.0 범위를 초과해서는 안 됩니다.

± 2% - /에서< 0,5 Гц;

± 3% - 0.5에서

± 5% - 50Hz에서/>.

각 부하 범위의 0-0.2 범위에서 스트레인 게이지 힘 측정 없이 수맥동 및 공진 기계에서 테스트할 때 부하 측정 오류는 지정된 전압의 ± 5%를 초과해서는 안 됩니다.

2.3. 저주기 테스트 중 변형을 측정, 유지 및 기록할 때의 오류는 각 하중 범위의 0.2-1.0 범위에서 측정값의 ± 3%를 초과해서는 안 됩니다.

2.4. 각 범위의 0-0.2 범위에서 하중 및 변형을 측정, 유지 및 기록할 때의 절대 오차는 이 하중 범위 시작 시의 절대 오차를 초과해서는 안 됩니다.

2.5. 하중(약한 하중 하에서) 또는 변형(하중 하중 하에서)은 적용 가능한 측정 범위의 0.2-0.8에 해당해야 합니다.

2.6. 저주기 인장 또는 압축 및 인장-압축을 테스트할 때 로딩 정렬 불량으로 인한 샘플의 추가 굽힘 변형이 인장 또는 압축 변형의 5%를 초과해서는 안 됩니다.

2.7. 저주기 피로를 테스트할 때 연속 측정이 보장되어야 하며 샘플 작업 부분의 변형 과정에 대한 연속 또는 주기적인 기록이 보장되어야 합니다.

2.8. 계산이나 간접적인 방법을 통해 오류의 동적 구성요소를 평가하여 정적 조건(부하 정렬 불량 포함)에서 테스트 장비를 교정하는 것이 허용됩니다.

3. 테스트

3.1. 샘플을 테스트할 때 소프트 로딩과 하드 로딩이 허용됩니다.

3.2. 의도된 일련의 테스트 내에서 모든 샘플은 동일한 방식으로 로드되고 동일한 유형의 기계에서 테스트됩니다.

3.3. 샘플 테스트는 주어진 크기의 균열이 형성되거나 완전히 파괴될 때까지 또는 기본 사이클 수까지 지속적으로 수행됩니다.

수행 조건과 중단이 테스트 결과에 미치는 영향에 대한 필수 평가를 고려하여 테스트 중단이 허용됩니다.

(변경판, 수정안 1호).

3.4. 샘플을 테스트하는 동안 지정된 하중(변형)의 안정성이 모니터링됩니다.

3.5. 비대칭 주기에서 일련의 동일한 샘플 테스트가 수행됩니다.

또는 모든 샘플에 대해 동일한 평균 주기 응력(변형)에서;

또는 모든 샘플에 대해 동일한 주기 비대칭 계수를 갖습니다.

3.6. 내구성 분포 곡선을 구성하고 주어진 응력 수준에서 내구성 로그의 평균값과 표준 편차를 추정하기 위해 일련의 최소 10개 동일한 샘플을 완전히 파괴되거나 거대 균열이 형성될 때까지 테스트합니다.

3.7. 고주기 피로 테스트

3.7.1. 내구성 한계를 결정하고 피로 곡선을 구성할 때 주요 실패 기준은 완전한 파괴 또는 주어진 크기의 거대 균열의 출현입니다.

3.7.2. 피로 곡선을 작성하고 50% 실패 확률에 해당하는 내구성 한계를 결정하기 위해 최소 15개의 동일한 샘플을 테스트합니다.

파괴 확률 50%에 해당하는 내구성 한계의 0.95-1.05 응력 범위에서 최소 3개의 샘플을 테스트해야 하며, 그 중 절반 이상이 테스트 베이스 이전에 파손되지 않아야 합니다.

3.7.3. 내구성 한계를 결정하기 위한 테스트 기반이 허용됩니다.

10 10 6 사이클 - 피로 곡선에서 거의 수평 단면을 갖는 금속 및 합금의 경우.

100 10 6 사이클 - 경합금과 기타 금속 및 합금의 경우 전체 길이에 따른 피로 곡선의 세로 좌표는 사이클 수가 증가함에 따라 지속적으로 감소합니다.

비교 테스트의 경우 내구성 한계를 결정하는 기준은 각각 3 10^ 및 10 10^ 사이클입니다.

3.7.4. 파괴 확률 매개변수를 기반으로 피로 곡선군을 구성하고, 내구성 한계의 분포 곡선을 구성하고, 내구성 한계의 평균값과 표준편차를 추정하기 위해 최소 10개의 동일한 샘플을 4개의 각 샘플에서 테스트합니다. -6 스트레스 수준.

3.7.5. GOST 15150-69에 따라 테스트가 일반 대기 조건에서 수행되고 테스트 중 샘플의 작동 부분 온도가 50 °C 이하인 경우 10 ~ 300Hz에서 사이클 주파수가 규제되지 않습니다. .

저융점 합금 및 최대 50°C 온도까지 기계적 특성 변화를 나타내는 기타 합금으로 만들어진 샘플의 경우 허용되는 테스트 온도는 별도로 설정됩니다.

3.8. 낮은 사이클 피로 테스트(최대 5 1(I 사이클*)의 내구성)

3.8.1. 테스트 중 주요 하중 유형은 인장 압축입니다.

3.8.2. 테스트 빈도의 상위 수준은 경합금의 경우 50°C 이상, 강철의 경우 100°C 이상인 샘플의 자체 발열을 제외하는 값으로 제한됩니다.

모든 경우에 테스트 결과를 보고할 때 주기 빈도가 표시됩니다.

스트레인 다이어그램을 기록하려면 테스트 중에 주기적 응력 및 스트레인을 측정하고 기록하기 위해 필요한 분해능 및 장비 정확도에 해당하는 더 낮은 주파수로 전환하는 것이 허용됩니다.

3.8.3 유형 II 및 IV의 인장 압축 샘플을 시험할 때 변형률 측정은 세로 방향으로 수행되어야 합니다.

유형 I 및 III의 시편을 테스트할 때 가로 방향의 변형을 측정할 수 있습니다.

메모: 가로 변형을 세로 변형으로 대략 변환하려면 공식을 사용하십시오.

E prod - ^(e y) 가로질러 ^(E p) 가로질러'

여기서 (Ey) trans는 가로 변형의 탄성 성분입니다.

(Ep)per - 가로 변형의 플라스틱 구성 요소.

3.9. 고온 및 저온에서의 테스트

3.9.1. 상승 및 하강 온도에서의 테스트는 상온에서와 동일한 유형의 변형 및 동일한 샘플에서 수행됩니다.

* 사이클 수 5 ■ 10 4는 저사이클 및 고사이클 피로의 기존 한계입니다. 연성 강철 및 합금에 대한 이 값은 탄소성에서 탄성 순환 변형으로의 전환 영역에 대한 평균 사이클 수를 나타냅니다. 고가소성 합금의 경우 전이 영역은 내구성이 높은 쪽으로 이동하고, 취성 합금의 경우 내구성이 낮은 쪽으로 이동합니다.

3.9.3. 샘플의 테스트 온도는 샘플과 노 공간 사이의 온도차의 동적 교정에 따라 제어됩니다. 온도 교정은 테스트 기간의 영향을 고려하여 수행됩니다. 교정하는 동안 열전대는 샘플에 고정됩니다.

3.9.4. 열전대는 GOST 8.338-2002에 따라 테스트 전후에 검증됩니다. 10 7 사이클 이상의 테스트를 수행하는 경우 열전대에 대한 중간 검증도 수행됩니다.

3.9.5. 유형 II 및 IV의 매끄러운 샘플을 테스트할 때 작업 부품의 길이에 따른 온도 분포의 불균일성은 지정된 테스트 온도의 10mm당 1%를 초과해서는 안 됩니다. 유형 I, III의 부드러운 샘플과 응력 집중 장치를 사용하여 샘플을 테스트할 때 온도 분포의 불균일성은 샘플의 최소 단면적에서 ± 5mm 거리에서 조절됩니다. 설정 온도와의 편차는 2%를 초과해서는 안 됩니다.

3.9.6. 테스트하는 동안 샘플의 작동 부분에 허용되는 온도 편차(°C)는 다음 제한을 초과해서는 안 됩니다.

최대 600개 포함...........±6;

성. 601 ~ 900 "...........±8;

» 901 » 1200 »..........±12.

3.9.7. 샘플 로딩은 "샘플-로" 시스템의 확립된 열 체제가 샘플의 지정된 온도에 도달한 후에 수행됩니다.

3.9.8. 테스트 베이스는 이 표준의 3.7.3항에 따라 승인됩니다.

3.9.9. 결과의 비교를 위해, 테스트 목적이 부하 빈도의 영향을 연구하는 것이 아닌 한, 주어진 일련의 샘플에 대한 테스트는 동일한 빈도와 기본에서 수행됩니다. 테스트 보고서에는 완료된 주기 수뿐만 아니라 각 샘플의 총 테스트 시간도 표시됩니다.

3.10. 공격적인 환경에서의 테스트

3.10.1. 공격적인 환경에서의 테스트는 공격적인 환경이 없는 경우와 동일한 유형의 변형 및 동일한 샘플에서 수행됩니다. 각 샘플의 파괴 순간을 등록하여 샘플 그룹을 동시에 테스트하는 것이 허용됩니다.

3.10.2. 샘플은 가스 또는 액체의 공격적인 환경에 지속적으로 노출되어야 합니다.

3.10.3. 공격적인 환경에서 테스트할 때 공격적인 환경 매개변수의 안정성과 샘플 표면과의 상호 작용이 보장되어야 합니다. 공격적인 환경 구성을 모니터링하는 빈도에 대한 요구 사항은 환경 구성과 연구 목표에 따라 결정됩니다.

3.10.4. 결과의 비교를 위해, 테스트 목적이 부하 빈도의 영향을 연구하는 것이 아닌 한, 주어진 일련의 샘플에 대한 테스트는 동일한 빈도와 기본에서 수행됩니다.

3.9-3.9.9,3.10-3.10.4. (추가로 도입됨, 수정안 1호).

4. 처리결과

4.1. 피로 테스트 결과를 바탕으로 다음이 수행됩니다.

피로 곡선을 작성하고 50% 실패 확률에 해당하는 내구성 한계를 결정하는 단계;

응력 제한 및 진폭 제한 다이어그램 구성

저주기 영역에서 피로 곡선을 구성하는 단계;

탄소성 변형 다이어그램을 작성하고 해당 매개변수를 결정합니다.

실패 확률 매개변수를 기반으로 피로 곡선을 구성합니다.

주어진 파괴 확률 수준에 대한 내구성 한계 결정;

주어진 응력 또는 변형 수준에서 내구성 로그의 평균값 및 표준 편차를 결정합니다.

내구성 한계의 평균값 및 표준 편차 결정.

금속 피로 저항의 특정 특성은 거대 균열 발생 및/또는 완전한 파괴의 다양한 단계에 대해 결정됩니다.

4.2. 고주기 피로시험 결과 처리

4.2.1. 각 시료 시험의 초기 데이터와 결과는 시험성적서(부록 1, 2)에 기록하고, 일련의 동일 시료에 대한 시험 결과는 통합시험성적서(부록 3, 4)에 기록한다.

4.2.2. 피로 곡선은 반로그 좌표(o max; lgN 또는 o a; lg/V) 또는 이중 로그 좌표(lg o max; lg/V 또는 lg o a; lg/V)로 표시됩니다.

4.2.3. 비대칭 사이클에 대한 피로 곡선은 동일한 평균 응력 또는 동일한 비대칭 계수에서 테스트된 일련의 동일한 샘플에 대해 플롯됩니다.

4.2.4. 제한된 양의 샘플을 테스트한 결과(3.7.2절)를 기반으로 한 피로 곡선은 실험 결과의 그래픽 보간 또는 최소 제곱법을 통해 구성됩니다.

4.2.5. 내구성 분포 곡선 및 내구성 한계를 구축하고, 평균값 및 표준 편차를 추정하고, 고장 확률 매개변수를 기반으로 피로 곡선군을 구축하기 위해 테스트 결과를 통계 처리합니다(부록 5-7).

4.2.6. 제한 응력 및 제한 진폭에 대한 다이어그램은 각 시리즈에 대해 서로 다른 평균 응력 또는 응력 주기 비대칭 계수에서 최소 3~4개의 동일한 샘플 시리즈를 테스트한 결과에서 얻은 피로 곡선군을 사용하여 구성됩니다.

4.3. 저주기 피로 시험 결과 처리

4.3.1. 결과는 4.2.4절에 표시된 대로 처리됩니다.

4.3.2. 각 샘플의 초기 데이터와 테스트 결과는 테스트 보고서에 기록되며, 일련의 동일한 샘플의 테스트 결과는 통합 테스트 보고서에 기록됩니다(부록 8 및 9).

4.3.3. 가혹한 하중 하에서 샘플을 테스트한 결과를 바탕으로 피로 곡선이 이중 로그 좌표로 표시됩니다(그림 17).

전체 변형의 진폭 E a - 균열이 형성될 때까지의 사이클 수 N T 또는 파괴될 때까지 N;

소성 변형의 진폭 gra - 균열이 형성되기 전 사이클 수의 절반에 해당하는 사이클 수 N T 또는 파괴 전 N.

노트:

1. 소성 변형의 진폭 E pa는 탄소성 이력 현상 루프 gr의 폭의 절반 또는 전체 변형의 지정된 진폭과 측정된 하중, 해당 응력 및 탄성으로부터 결정된 탄성 변형의 진폭 사이의 차이로 결정됩니다. 재료의 계수.

2. 균열이 형성되기 전 또는 파손 전, 사이클 수의 절반에 해당하는 사이클 수에서 소성 변형 E pa의 진폭은 미리 선택된 사이클 수에 가까운 진폭 값을 보간하여 결정됩니다. 예상되는 것.

심한 하중을 받는 경우의 피로 곡선 부드러운 하중을 받는 경우의 피로 곡선


Che R t - 17 젠장. 18

4.3.4. 소프트 로딩 상태의 테스트 결과를 바탕으로 다음이 구축되었습니다.

반로그 또는 이중 로그 좌표의 피로 곡선: 응력 진폭 o a - 균열이 형성되기 전 N T 또는 파괴 전 N(그림 18);

선택된 응력 사이클 비대칭 계수에서 응력 진폭 매개변수 측면에서 하중 K의 반 사이클 수에 대한 소성 변형 진폭(히스테리시스 루프 폭의 절반) gr의 의존성(그림 19).

하중 반주기 수에 대한 소성 변형 진폭의 의존성


a - 순환 연화 물질의 경우; b 주기적으로 안정화된 물질의 경우; c - 순환 경화 재료의 경우

규약

샘플 테스트 (통합 프로토콜 No.__의 부록)

테스트 목적_

기계: type_, No._

사이클 전압:

최대_, 평균_, 진폭_

하중(하중 스케일의 분할 수):

최대_, 평균_, 진폭_

하중 축성 또는 샘플 런아웃을 기록하는 기기의 표시:

시험 초반에_

시험끝에_

완료된 사이클 수_

로딩 빈도_

실패기준_

테스트는 _에 의해 수행되었습니다.

연구실장 _

샘플 테스트 (통합 프로토콜 No._ 별지)

테스트 목적_

샘플: code_, 가로 치수_

기계: type_, No._

사이클 변형:

최대_, 평균_, 진폭_

변형 표시 분할 수: 최대_

평균_, 진폭_

하중 축성을 기록하는 기기 표시:_

장치번호 1_, 장치번호 2_, 장치번호 3

미터 판독값(날짜 및 시간):

시험 초반에_

시험끝에_

완료된 사이클 수_

로딩 빈도_

실패기준_

실시된 테스트

연구실장

테스트 목적___

재료:

만들고 조건_

섬유방향_

시험 조건:

로딩 유형_

테스트 베이스__

로딩 빈도_

실패기준_

샘플 유형 및 단면의 공칭 치수

표면상태_

시험기:

테스트 날짜:

첫 번째 샘플 테스트 시작_, 테스트 종료

최신 샘플_

연구실장

테스트 목적___

재료:

만들고 조건_

섬유방향_

공작물 유형(복잡한 형상의 경우 샘플 절단 계획이 포함됨)

시험 조건:

변형 유형_

테스트 베이스___

로딩 빈도_

파기기준_

시편 유형 및 공칭 단면 치수_

표면상태_

시험기:

테스트 날짜:

첫 번째 샘플 테스트 시작_, 마지막 샘플 테스트 종료

이 일련의 샘플 테스트를 담당합니다.

연구실장

내구성 분포 곡선의 구성 및 내구성 로그의 평균값 및 RMSE 제곱 편차 추정

n개 샘플을 일정 전압 레벨로 테스트한 결과를 내구성을 높이는 순서로 변형 시리즈로 배열

엔엘

알루미늄 합금 등급 B95로 제작된 샘플에 대한 유사한 시리즈는 예를 들어 6가지 응력 수준에서 완전히 파괴될 때까지 회전하면서 캔틸레버 굽힘으로 테스트한 결과가 표에 나와 있습니다. 1.

내구성 분포 곡선(P-N)은 로그 정규 또는 기타 분포 법칙에 해당하는 확률 용지에 표시됩니다. 샘플 내구성 N의 값은 가로축을 따라 플롯되고 샘플의 파괴 확률(누적 빈도) 값은 세로축을 따라 플롯되며 공식에 의해 계산됩니다.

파이 - 0.5p '

여기서 i는 변형 시리즈의 샘플 번호입니다. n은 테스트된 샘플의 수입니다.

계열의 모든 샘플이 고려 중인 응력 수준에서 실패하지 않는 경우 분포 곡선의 아래쪽 부분만 기본 내구성에 표시됩니다.

로그 정규 확률 종이에 그려진 그림은 표의 데이터에 따라 구성된 P-N 분포 곡선군을 보여줍니다. 1.

1 번 테이블

B95 합금으로 제작된 샘플의 파손 전 주기 수의 변화 계열

최대, kgf/mm 2 (MPa)

* 샘플이 무너지지 않았습니다.

B95 합금으로 만든 샘플의 내구성 분포 곡선


10*2 3 8 6810초 2 38 6810e 2 38 6810 9 2 3 8 6810e N

1 - 최대 = 33kgf/mm 2 (330MPa); 2-a 최대 = 28.5kgf/mm 2 (285MPa); 3-a 최대 = 25.4kgf/mm 2 (254MPa); 4-최대 = 22.8kgf/mm 2 (228MPa); 5-최대 = 21kgf/mm 2 (210MPa); 6-a 최대 = 19kgf/mm 2 (190MPa)

내구성 로그의 평균값 a 및 표준 편차 o의 평가는 시리즈의 모든 샘플이 실패한 응력 수준에 대해 수행됩니다. lg N의 샘플 평균값과 샘플 내구성 로그의 샘플 표준 편차(S lg d,)는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.


테이블에 예를 들어, 그림 2는 최대 응력 = 28.5 kgf/mm 2 (285 MPa)에서 테스트된 합금 등급 V95로 제작된 샘플에 대한 log N 및 5j g d의 계산을 보여줍니다(표 1 참조).

표 2

X(lg^) 2 = 526.70.

526,70 - ^ ■ 10524,75

일련의 샘플 n의 부피는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

n>^-Z\_o-A 2 2

여기서 y는 x = log/V 값의 변동 계수입니다.

D a 및 D a - 각각 x = log/V 값의 평균값 및 표준 편차를 추정할 때 신뢰 확률 P - 1-a에 대한 최대 상대 오차; a는 제1종 오류가 발생할 확률입니다.

Z | _ 및 - 정규화된 정규 분포의 분위수, 해당 확률 P = 1 - tg 2 2(가장 일반적으로 사용되는 분위수의 값은 표 3에 나와 있습니다).

오류 값은 D a = 0.02-0.10 및 D a = 0.1-0.5 범위 내에서 선택되며, 유형 I 오류 a의 확률은 0.05-0.1로 간주됩니다.

표 3

파괴변수의 확률에 따른 피로곡선군 구성

피로 곡선군을 구성하려면 4~6개의 응력 수준에서 테스트를 수행하는 것이 좋습니다.

해당 응력 수준에서 테스트된 시편의 약 5% ~ 15%가 기본 주기 이전에 파손되도록 최소 수준을 선택해야 합니다. 다음(오름차순) 스트레스 수준에서는 샘플의 40%-60%가 실패해야 합니다.

최대 응력 수준은 피로 곡선의 왼쪽 분기 길이에 대한 요구 사항을 고려하여 선택됩니다(N > 5 ■ 10 4주기). 나머지 레벨은 최대 전압 레벨과 최소 전압 레벨 사이에 균등하게 분배됩니다.

각 응력 수준에 대한 시험 결과는 P-N 좌표의 내구성 분포 곡선 계열이 구성된 기준으로 변형 시리즈로 배열됩니다(부록 7).

파괴 확률 값이 설정되고 내구성 분포 곡선을 기반으로 동일한 확률의 피로 곡선 계열이 구성됩니다.

도면은 실패 확률 P = 0.5에 대한 합금 등급 V95로 만들어진 샘플의 피로 곡선을 보여줍니다. 0.10; 0.01, 그래프 기준.

피로 곡선군을 구성하는 데 필요한 최소 샘플 수는 공식을 기반으로 주어진 확률 P에 대한 내구성 한계를 추정할 때 신뢰 확률 P l = 1-a 및 최대 상대 오차 A p에 따라 결정됩니다.

■ Zj-a ■ f(r) ,

여기서 y는 내구성 한계의 변동 계수입니다.

정규화된 정규 분포의 Z-분위수.

Ф(р)는 확률에 따른 함수로, 지구력 한계가 결정됩니다. 통계 모델링을 통해 찾은 이 함수의 값은 표에 나와 있습니다.

B95 합금으로 만든 샘플의 피로 곡선


내구성 한계의 분포 곡선 구성 및 평균값 및 RMSE 제곱 편차 추정

내구성 한계 분포 곡선을 구성하기 위해 샘플은 6가지 스트레스 수준에서 테스트됩니다.

이 전압의 모든 샘플이 기본 사이클 수를 벗어나도록 가장 높은 전압 레벨이 선택됩니다. 최대 전압 값은 P-0.5의 내구성 한계 값에서 가져옵니다(1.3-1.5). 나머지 5개 수준은 중간 수준에서 약 50%가 파괴되고, 두 개의 높은 수준(70%-80% 및 최소 90%)과 두 개의 낮은 수준(10% 및 20% 이하)이 파괴되는 방식으로 배포됩니다. 각각 %-30%.

주어진 실패 확률에 따른 응력 값은 유사한 재료에 대한 사용 가능한 데이터 분석을 기반으로 하거나 예비 테스트를 사용하여 선택됩니다.

테스트 후, 결과는 부록 5에 설명된 방법에 따라 내구성 분포 곡선이 구성된 기반으로 변형 시리즈 형식으로 표시됩니다.

내구성 분포 곡선을 기반으로 다양한 실패 확률에 대한 피로 곡선군이 구성됩니다(부록 8). 이를 위해 0.01, 0.10, 0.30, 0.50, 0.70, 0.90 및 0.99의 확률을 사용하는 것이 좋습니다.

이러한 피로 곡선으로부터 해당 내구성 한계 값이 결정됩니다. 실패 확률 P = 0.01에 대한 내구성 한계는 해당 피로 곡선을 기본 사이클 수에 대한 그래픽으로 외삽하여 구합니다.

내구성 한계의 발견된 값은 정규 분포에 해당하는 척도의 고장 확률 - 내구성 한계(kgf/mm 2(MPa))와 함께 좌표가 있는 그래프에 표시됩니다. 지구력 한계 분포 함수의 그래픽 평가를 나타내는 구성된 점을 통해 선이 그려집니다. 내구성 한계의 변동 범위는 8-12 간격으로 나뉘며 내구성 한계의 평균값과 표준 편차는 다음 공식을 사용하여 결정됩니다.

X AR g st y. ;

S c R =\/Х AR G (°y.-°y) 2 >

여기서 R은 내구성 한계의 평균값입니다.

S - 내구성 한계의 표준 편차;

Std - 간격 중간의 내구성 한계 값입니다.

I - 간격 수;

A Pi - 한 간격 내의 확률 증가입니다.

예를 들어, 알루미늄 합금 등급 AB의 샘플 100개를 회전시키면서 캔틸레버 굽힘 테스트 결과를 바탕으로 표에 제시되어 있습니다. 1, 5 ■ 10 7 주기를 기준으로 내구성 한계의 분포 함수를 구축하고 평균값과 표준 편차를 결정합니다.

변형 계열(표 1)을 기반으로 내구성 분포 곡선이 구성됩니다(그림 1).

AB 합금 샘플의 내구성 값

1 번 테이블

최대, kgf/mm 2 (MPa)

* 샘플이 무너지지 않았습니다.

확률 수준 P = 0.01, 0.10, 0.30, 0.50, 0.70, 0.90, 0.99(또는 1.10, 30, 50, 70, 90, 99%)에 대해 내구성 분포 곡선(그림 1)의 수평 섹션을 만들어 다음을 찾습니다. 주어진 응력 값에서의 해당 내구성을 바탕으로 파손 확률 매개변수에 따라 피로 곡선을 구성합니다(그림 2).

AB 합금으로 만든 샘플의 내구성 분포 곡선


1 - 상자, = 16.5kgf/mm 2 (165MPa); 2 - = 13.5kgf/mm 2 (135MPa);

3-a 최대 = 12.5kgf/mm 2 (125MPa); 4- amax = 12.0kgf/mm 2 (120MPa); 5- 상자 = 11.5kgf/mm 2 (115MPa); 6- = 11.0kgf/mm 2 (110MPa)

다양한 실패 확률에 대한 AB 합금으로 제작된 샘플의 피로 곡선


1 - P = 1%; 2-P = 10%; 3-Р= 30%; 4-P= 50%; 5-P= 70%; 6-P= 90%; 7- P= 99%

5 ■ 10 7 사이클을 기준으로 한 내구성 한계 값은 그래프에서 가져옵니다(그림 2). 내구성 한계 값은 표에 나와 있습니다. 2.

표에 주어진 결과에 따르면. 2, 내구성 분포 곡선을 작성합니다(그림 3).

표 2

AB 등급 합금으로 제작된 샘플의 제한된 내구성 한계 값(기본 5 - 10 7주기)

AB 합금으로 제작된 샘플의 제한된 내구성 한계의 분포 곡선(기본 5 - 10 7 주기)


내구성 한계의 평균값과 표준편차를 결정하기 위해 내구성 한계의 변동 범위를 0.5kgf/mm 2 (5MPa)의 10개 간격으로 나눕니다. 주어진 공식에 따른 이러한 특성의 계산이 표에 나와 있습니다. 삼.

내구성 한계 분포 곡선을 구성하는 데 필요한 피로 시험의 양은 부록 6의 공식을 사용하여 결정됩니다.

표 3

AB 합금 샘플의 제한된 내구성 한계의 평균값 및 표준 편차 계산

간격 경계,

간격의 중간

확률값

(4_l) ,■ ■ 아.!

[(h_1> ,■ - 4_ll 2

(a/,kgf/mm2(MPa)

간격의 경계에서

12.106kgf/mm 2 (121.06MPa); ^ D Pi [(st_ 1) g - - o_ 1 ] 2 = 0.851;

S = ^Gp5G = 0.922kgf/mm 2 (9.22MPa)

프로토콜 번호

샘플 테스트(통합 프로토콜 번호 부록

테스트 목적_

샘플: 암호

재료_

경도_

기계: 유형

사이클 전압:

최고_

사이클 변형:

최고_

평균_

미터 판독값(날짜 및 시간):

시험 초반에_

시험끝에_

가로 치수

열처리_

미세경도_

기록 규모: 변형률(mm/%) 하중(mm/MN)_

최저한의

진폭

최저한의

진폭

길이의 미세 균열이 형성되기 전에 통과된 사이클 수

고장이 발생하기 전에 완료된 사이클 수 로딩 빈도_

미터 판독값

교대가 시작될 때

교대가 끝날 때

교대당 샘플이 완료한 사이클 수(시간)

서명 및 날짜

교대를 통과한 사람

누가 교대를 맡았나

메모

테스트는 다음에 의해 수행되었습니다_

연구실장

통합 프로토콜 번호_

테스트 목적___

재료:

만들고 조건_

섬유방향_

공작물 유형(복잡한 형상의 경우 샘플 절단 계획이 포함됨)

기계적 특성_

시험 조건:

로딩 유형_

로딩 유형_

테스트 온도_

로딩 빈도_

시편 유형 및 공칭 단면 치수

표면상태_

시험기:

테스트 날짜:

첫 번째 샘플 테스트 시작_

마지막 샘플 테스트 종료

이 일련의 샘플 테스트를 담당합니다.

연구실장

금속의 기계적 성질을 결정하는 방법은 다음과 같이 나뉩니다.
- 정적, 하중이 천천히 그리고 부드럽게 증가하는 경우(인장, 압축, 굽힘, 비틀림, 경도 테스트)
- 동적, 하중이 고속으로 증가할 때(충격 굽힘 시험)
- 하중의 크기와 방향이 반복적으로 변하는 경우(피로 시험) 주기적입니다.

인장시험

인장 강도를 시험할 때 인장 강도(σ in), 항복 강도(σ t), 상대 신율(δ) 및 상대 수축(ψ)이 결정됩니다. 테스트는 단면적 Fo 및 작업(계산) 길이 lo를 갖는 표준 샘플을 사용하여 인장 시험기에서 수행됩니다. 시험 결과 인장선도가 얻어졌다(그림 1). 가로축은 변형값을 나타내고, 세로축은 시료에 가해진 하중의 값을 나타낸다.
극한 강도(σ in)는 샘플의 초기 단면적(Pmax/Fo)과 관련하여 재료가 파괴되지 않고 견딜 수 있는 최대 하중입니다.


쌀. 1. 장력선도

신장되면 샘플이 늘어나고 단면적이 지속적으로 감소한다는 점에 유의해야 합니다. 실제 응력은 특정 순간에 작용하는 하중을 해당 순간 샘플의 면적으로 나누어 결정됩니다. 일상적인 실습에서는 실제 응력이 결정되지 않지만 샘플의 단면적 Fo가 변경되지 않는다는 가정하에 조건부 응력이 사용됩니다.

항복강도(σt)는 샘플의 초기 단면적(Рт/Fo)과 관련하여 소성 변형이 발생하는 하중입니다. 그러나 인장 시험 중에 대부분의 합금에는 다이어그램에 항복 안정기가 없습니다. 따라서 조건부 항복 강도(σ 0.2), 즉 0.2%의 소성 변형에 해당하는 응력이 결정됩니다. 선택된 0.2% 값은 탄성 변형에서 소성 변형으로의 전환을 매우 정확하게 특성화합니다.

재료의 특성에는 소성 변형이 주어진 값에 도달하는 응력을 의미하는 탄성 한계(σ pr)도 포함됩니다. 일반적으로 0.005의 잔류 변형률 값이 사용됩니다. 0.02; 0.05%. 따라서 σ 0.05 = Ppr / Fo (Ppr은 잔류 신율이 0.05%가 되는 하중)입니다.

비례의 한계 σ pc = Ppc / Fo (Ppc는 Hooke의 법칙이 여전히 충족되는 최대 하중입니다).

가소성은 상대 신장(δ)과 상대 수축(ψ)을 특징으로 합니다.

δ = [(lk - lo)/lo]∙100% ψ = [(Fo – Fk)/Fo]∙100%,

여기서 lk는 샘플의 최종 길이입니다. lo와 Fo는 샘플의 초기 길이와 단면적입니다. Fk는 파열 부위의 단면적입니다.

소성이 낮은 재료의 경우 인장 시험이 어렵습니다. 샘플을 설치하는 동안 약간의 변형이 발생하면 파단 하중을 결정하는 데 심각한 오류가 발생하기 때문입니다. 이러한 재료는 일반적으로 굽힘 테스트를 거칩니다.

경도 시험

규정:

  • GOST 8.062-85 “측정의 균일성을 보장하기 위한 국가 시스템. 브리넬 스케일의 경도 측정 장비에 대한 국가 특별 표준 및 국가 검증 체계"
  • GET 33-85 "브리넬 척도의 경도 단위에 대한 특별 표준 명시"
  • 경도는 다른 더 단단한 몸체인 압입자의 침투에 저항하는 재료의 능력입니다. 재료의 경도는 Brinell, Rockwell, Vickers 및 Shore 방법에 의해 결정됩니다(그림 2).

    V

    쌀. 2. Brinell(a), Rockwell(b) 및 Vickers(c)에 따른 경도 결정 방식

    금속의 브리넬 경도는 문자 HB와 숫자로 표시됩니다. 경도 수치를 SI 시스템으로 변환하려면 브리넬 경도 값에 HB = HB K, Pa를 곱하는 계수 K = 9.8 106을 사용하십시오.

    브리넬 경도법은 경도가 HB 450 이상인 강철과 경도가 200 HB 이상인 비철금속에는 사용하지 않는 것이 좋습니다.

    다양한 재료의 경우 최대 강도(MPa 단위)와 경도 HB 사이에 상관 관계가 확립되었습니다. σ in ≒ 3.4 HB - 열간 압연 탄소강의 경우; σ in ≒ 4.5 HB - 구리 합금의 경우, σ ​​in ≒ 3.5 HB - 알루미늄 합금의 경우.

    로크웰 방법에 의한 경도 측정은 다이아몬드 콘이나 강철 볼을 금속에 눌러 수행됩니다. Rockwell 장치에는 A, B, C의 세 가지 스케일이 있습니다. 다이아몬드 콘은 단단한 재료(스케일 A 및 C)를 테스트하는 데 사용되고 볼은 부드러운 재료(스케일 B)를 테스트하는 데 사용됩니다. 스케일에 따라 경도는 HRB, HRC, HRA 문자로 지정되며 특수 단위로 표시됩니다.

    비커스 방법을 사용하여 경도를 측정할 때 사면체 다이아몬드 피라미드를 금속 표면에 밀어 넣습니다(연마 또는 연마). 이 방법은 경도가 높은 얇은 부품과 얇은 표면층(예: 질화 처리 후)의 경도를 결정하는 데 사용됩니다. 비커스 경도는 HV로 지정됩니다. 경도 HV를 SI 시스템으로 변환하는 것은 경도 HB를 변환하는 것과 유사하게 수행됩니다.

    쇼어(Shore) 방법을 사용하여 경도를 측정하는 경우 압자가 있는 공을 시료 표면에 수직으로 떨어뜨리고 공의 반발 높이에 따라 경도가 결정되며 HS로 지정됩니다.

    Kuznetsov-Herbert-Rehbinder 방법 - 경도는 연구 중인 금속을 지지하는 진자의 진동 감쇠 시간에 의해 결정됩니다.

    충격시험

    충격 강도는 동적 하중에 저항하는 재료의 능력과 그에 따른 취성 파괴 경향을 나타냅니다. 충격 시험을 위해 노치가 있는 특수 샘플을 만든 다음 진자 충격 드라이버에서 파괴합니다(그림 3). 진자 파일 드라이버 스케일을 사용하여 파괴에 소비된 작업 K가 결정되고 이러한 테스트 결과로 얻은 주요 특성인 충격 강도가 계산됩니다. 이는 샘플의 단면적에 대한 파괴 작업의 비율로 결정되며 MJ/m 2 단위로 측정됩니다.

    충격 강도를 지정하기 위해 문자 KS를 사용하고 샘플의 절단 유형을 나타내는 세 번째 문자인 U, V, T를 추가합니다. 표기 KCU는 U형 노치가 있는 샘플의 충격 강도를 의미합니다. KCV - V형 노치가 있고 KCT - 절단 부분에 생성된 균열이 있습니다. 충격 시험 중 샘플 파괴 작업에는 균열 시작 작업(Az)과 균열 전파 작업(Ar)이라는 두 가지 구성 요소가 포함됩니다.

    충격 강도를 결정하는 것은 저온에서 작동하고 저온 취성 경향, 즉 작동 온도가 감소함에 따라 충격 강도가 감소하는 경향을 나타내는 금속의 경우 특히 중요합니다.


    쌀. 3. 진자 파일 드라이버 및 충격 샘플의 구성

    저온에서 노치가 있는 샘플에 대한 충격 시험을 수행할 때 재료의 취성 파괴 경향에 대한 온도 감소의 영향을 특징으로 하는 저온 취성 임계값이 결정됩니다. 연성 파괴에서 취성 파괴로 전환하는 동안 온도 범위에서 충격 강도의 급격한 감소가 관찰되는데, 이를 저온 취성의 온도 임계값이라고 합니다. 이 경우 파괴의 구조는 섬유상 무광택(연성 파괴)에서 결정질 광택(취성 파괴)으로 변경됩니다. 저온 취성 임계값은 온도 범위(tb. – txr.) 또는 하나의 온도 t50으로 지정되며, 이 온도에서는 섬유 성분의 50%가 샘플 파단에서 관찰되거나 충격 강도 값이 절반으로 감소합니다.

    주어진 온도에서 작동하기 위한 재료의 적합성은 작동 온도와 저온 취성 전이 온도의 차이에 의해 결정되는 점도의 온도 마진으로 판단되며, 이것이 클수록 재료의 신뢰성이 높아집니다.

    피로 테스트

    피로는 반복되는 교번 응력의 영향으로 재료에 손상이 점진적으로 축적되어 균열 및 파괴가 발생하는 과정입니다. 금속 피로는 개별 부피의 응력 집중(비금속 및 가스 함유물 축적, 구조적 결함)으로 인해 발생합니다. 피로에 저항하는 금속의 능력을 내구성이라고 합니다.

    피로 시험은 한쪽 또는 양쪽 끝이 고정된 회전하는 샘플의 반복적인 교번 굽힘을 위한 기계, 또는 인장-압축 시험 또는 반복적인 교번 비틀림을 위한 기계에서 수행됩니다. 테스트 결과, 재료의 피로 저항성을 나타내는 내구성 한계가 결정됩니다.

    피로 한계는 기본 하중 사이클 횟수 후에 피로 파괴가 발생하지 않는 최대 응력입니다.

    내구성 한계는 σ R로 표시됩니다. 여기서 R은 주기 비대칭 계수입니다.

    내구성 한계를 결정하기 위해 최소 10개의 샘플을 테스트합니다. 각 시편은 단 하나의 파손 응력 또는 기본 주기 횟수로 테스트됩니다. 기본 사이클 수는 최소 107 하중(강철의 경우), 108 하중(비철금속의 경우)이어야 합니다.

    구조적 강도의 중요한 특징은 반복 하중 하에서 생존 가능성입니다. 이는 0.5...1mm 크기의 첫 번째 거시적 피로 균열이 시작된 순간부터 최종 파괴까지 부품의 작동 지속 시간으로 이해됩니다. 생존성은 제품의 작동 신뢰성에 특히 중요하며, 피로 균열의 조기 감지 및 추가 발생 방지를 통해 문제 없는 작동이 유지됩니다.

    1. 인장시험

    이 테스트는 금속의 비례성, 탄성, 강도 및 연성의 한계와 같은 특성을 결정합니다. 인장 시험에서 샘플은 점진적으로 증가하는 하중의 작용으로 늘어나 파손됩니다.

    "하중 P - 신장률?l" 좌표의 인장 다이어그램은 특징적인 단면과 지점을 반영합니다. 0 - P 포인트 구간에서는 하중 증가에 정비례하여 샘플의 신율이 증가합니다. 하중이 Pc 이상으로 증가하면 Pc - P 제어 구간에서 정비례가 위반되지만 변형은 가역적으로 유지됩니다. P vpr 지점 위의 영역에서는 눈에 띄는 잔류 변형이 발생하고 인장 곡선이 직선에서 크게 벗어납니다. 하중 Pt 하에서 다이어그램의 수평 단면이 나타납니다(항복 안정기 T-T 1). 취성 금속의 인장 곡선에는 항복 안정기가 없습니다. 지점 Pt 위에서 하중은 최대 하중 P에 해당하는 지점 A로 증가한 후 샘플의 국부적인 박화 형성과 관련하여 떨어지기 시작합니다. 그런 다음 하중이 B 지점으로 떨어지며, 여기서 샘플이 실패합니다.

    플라스틱 재료로 만들어진 샘플의 인장 선도

    제어 시 탄성 한계는 소성 변형이 특정 공차를 특징으로 하는 특정 작은 값에 처음 도달하는 응력입니다.

    여기서 P 제어는 탄성 한계 N에 해당하는 응력입니다.

    최대 강도 y - 샘플 파괴 이전의 최대 하중과 원래 단면적의 비율과 동일한 응력:

    여기서 Pv는 인장 강도 N에 해당하는 응력입니다.

    상대 신장 d는 원래 계산된 길이에 대한 파단 후 샘플 길이의 증가 비율로 구하며 백분율로 표시됩니다.

    여기서 l k는 파열 후 샘플의 길이, mm입니다.

    l 0 - 샘플의 예상 (초기) 길이, mm.

    2. 경도 측정 방법

    금속 재료의 경도를 결정하는 가장 일반적인 방법은 압입 방법으로, 일정한 정하중이 작용하는 동안 또 다른 더 단단한 물체를 테스트 표면에 밀어넣는 것입니다. 재료 표면에 인쇄물이 남아 있으며, 그 크기에 따라 재료의 경도가 결정됩니다. 경도 지수는 국부적인 접촉 하중 적용 시 일반적으로 큰 소성 변형에 대한 재료의 저항성을 나타냅니다.

    브리넬 경도 시험. 이 방법의 핵심은 하중의 영향을 받아 샘플의 두께에 따라 직경 10, 5 또는 2.5mm의 경화 강철 볼을 테스트 금속 표면에 밀어 넣는 것입니다. 다음 공식에 따라 시험 재료의 예상 경도와 팁 직경: P = 30D 2 ; 피 = 10D 2 ; P = 2.5D 2 .

    샘플 표면에 각인이 남으며, 그 직경은 경도를 결정하는 데 사용됩니다. 인쇄물의 직경은 구분선이 있는 특수 돋보기를 사용하여 측정됩니다.

    경도는 공식을 사용하여 계산됩니다.

    여기서 HB는 브리넬 경도(kgf/mm 2)입니다.

    F - 결과 인쇄물의 영역, mm 2;

    D - 팁 직경, mm;

    d - 임프린트 직경, mm.

    Brinell(a), Rockwell(b), Vickers(c) 방법에 의한 경도 측정

    로크웰 경도 측정.측정은 직경 1.588mm의 강철 볼 또는 정점 각도가 120°인 다이아몬드 원뿔을 테스트 금속에 눌러 수행됩니다. 로크웰 경도는 팁의 압흔 깊이에 따라 결정됩니다.

    들여쓰기는 순차적으로 적용되는 두 개의 하중(예비, 동일)의 작용으로 수행됩니다. 100 N, 최종(총) 하중은 1400, 500 및 900 N입니다. 경도는 인쇄물의 압흔 깊이 차이에 따라 결정됩니다.


    다양한 유형과 등급의 금속 및 합금이 다양한 제품에 사용됩니다. 선택은 일반적으로 재료의 특성에 따라 결정됩니다. 모든 구조물을 설계할 때 구조물에 적용되는 금속의 특성과 테스트가 고려됩니다.

    다양한 유형의 금속에 대해 수행되는 테스트는 금속의 기계적, 열적, 화학적 특성을 결정하는 데 도움이 됩니다. 따라서 밝혀진 금속 특성에 따라 특정 유형의 테스트가 수행됩니다.

    우리는 금속의 어떤 특성과 테스트가 매우 중요한지, 그리고 그것이 무엇인지에 대해 더 이야기할 것입니다.

    금속의 특성.

    각 유형의 금속에는 가열 및 냉각 능력, 용접 능력, 무거운 하중에 대한 저항성 등을 특징으로 하는 기계적, 기술적, 조작적 특성 세트가 있습니다. 그 중 가장 중요한 것은 다음과 같습니다.

    • 주조 - 고품질 주조의 경우 주조 중에 금속의 이러한 특성이 중요합니다.
    • 유동성;
    • 수축(즉, 냉각 및 응고 중 부피 및 크기 변화);
    • 분리(화학적 조성은 부피에 따라 이질적일 수 있음);
    • 용접성(용접 작업을 수행할 때 중요합니다. 이 특성은 완성된 용접 조인트를 기준으로 평가됩니다.)
    • 압력 처리 - 압력 하에서 붕괴되는지 여부에 관계없이 금속이 외부 하중에 어떻게 반응하는지가 중요합니다.
    • 절단 가공 - 다양한 절단 도구의 영향을 받는 금속의 거동을 나타냅니다.
    • 충격 강도;
    • 내마모성 - 마찰의 영향으로 표면 손상에 대한 금속 저항;
    • 내식성 - 알칼리성 환경, 산에 대한 내성;
    • 내열성 - 고온에서의 산화에 대한 저항성;
    • 내열성 - 재료는 고온에 노출되더라도 모든 특성을 유지해야 합니다.
    • 내한성 - 저온에서 금속의 가소성을 유지합니다.
    • 감마재는 금속이 다른 재료와 함께 착용될 수 있는 방식을 특징으로 하는 특성입니다.

    이러한 모든 특성은 테스트 중에 기계적, 화학적 및 기타 특성이 드러납니다.

    금속의 기계적 테스트.

    이러한 테스트를 수행할 때 동적(금속 응력의 충격 증가) 또는 정적(응력의 점진적인 증가) 등 다양한 하중이 금속에 적용됩니다.

    하중을 가하는 동안 금속에는 다양한 유형의 응력이 발생할 수 있습니다.

    • 전단;
    • 스트레칭;
    • 압축.

    예를 들어, 금속을 비틀면 재료에 전단 응력이 발생하고, 신장이나 굽힘이 동시에 발생하면 압축 응력과 인장 응력이 발생합니다.

    이러한 하중과 그에 따른 응력에 따라 다음 유형의 기계적 테스트를 수행할 수 있습니다.

    • 인장;
    • 구부러;
    • 충격에 대해 (금속의 충격 강도가 결정됩니다).

    또한 기계적 테스트에는 재료 피로(일반적으로 굽힘 중), 딥 드로잉 및 크리프 검사가 포함됩니다. 압입 방법과 동적 방법(다이아몬드 팁이 있는 스트라이커를 금속 위에 떨어뜨리는 방법)을 사용하여 경도 테스트도 수행됩니다.

    금속의 화학적 테스트.

    화학적 테스트 방법은 금속의 구성, 품질 등을 결정하는 데 사용됩니다. 이러한 테스트 중에 일반적으로 불필요하고 원치 않는 불순물의 존재와 합금 불순물의 양이 드러납니다.

    화학 테스트는 또한 다양한 시약에 대한 금속의 저항성을 평가하는 데 도움이 됩니다.

    그러한 테스트의 한 유형은 특정 화학 용액에 대한 선택적 노출입니다. 이는 다공성, 함유물 수, 분리 등과 같은 지표를 결정하는 데 도움이 됩니다.

    금속의 인과 황 함량을 확인하려면 접촉식 지문 테스트가 필요합니다.

    계절에 따른 금속 균열은 재료가 노출되는 특수 용액을 사용하여 결정됩니다. 그 밖에도 다양한 테스트가 진행되고 있습니다.

    광학 및 물리적 테스트.

    테스트 중에 금속은 다양한 영향을 받을 뿐만 아니라 현미경으로 주의 깊게 검사됩니다. 이러한 연구를 통해 금속의 품질, 적합성, 구조적 특성 등을 평가할 수 있습니다.

    또한, 금속은 방사선투과검사를 받습니다. 이러한 연구는 감마선과 하드 엑스레이를 사용하여 수행됩니다. 이러한 제어를 통해 금속의 기존 결함을 확인할 수 있습니다. 용접 이음매는 종종 방사선 검사를 받습니다.

    금속에 적용되는 다른 제어 방법도 많이 있습니다. 그 중에는:

    • 자성 분말 - 니켈, 철, 코발트 및 그 합금에만 사용됩니다. 이 방법은 일부 유형의 강철에서 결함을 결정합니다.
    • 초음파 - 초음파 펄스만을 사용하여 결함을 감지할 수도 있습니다.
    • 특별한 방법으로는 청진기로 듣기, 순환 점도 테스트 등이 있습니다.

    제어 테스트를 포함한 이러한 모든 테스트는 매우 중요합니다. 이는 다양한 구조에 적합한 금속, 재료에 적용할 수 있는 처리, 사용할 용접 모드 등을 결정하는 데 도움이 됩니다.

    직업학교 교과서. - M .: 기계 공학, 1990. - 256 p .: 아픈. — ISBN 5-217-00830-X 금속 및 합금의 강도 및 연성에 대한 이론의 기본 사항이 접근 가능한 형식으로 제공됩니다. 테스트 및 결함 탐지를 위한 장치, 작동 원리, 장비 및 장비의 작동 규칙이 고려됩니다. 측정 결과를 처리하기 위한 수학적 기초가 제시됩니다. 이 교과서는 생산 현장에서 근로자를 교육하는 데 사용될 수 있습니다. 안전, 화재 안전 및 산업 위생
    기본 안전 정보.
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    재료의 기본 특성
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    금속 및 합금의 일반적인 특성과 원자 결정 구조.
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    탄성 및 소성 변형.
    금속 및 합금의 강도와 연성에 대한 온도의 영향.
    파기 과정에 대한 정보입니다.
    금속 및 합금의 기계적 테스트
    테스트 방법의 분류.
    정적 테스트.
    충격 굽힘 테스트.
    피로 테스트.
    장기 강도 및 크리프 테스트.
    경도 측정.
    기계 테스트용 장비 및 기기
    기계적 테스트를 위한 장비 및 도구의 분류.
    정적 테스트를 위한 기계의 설계 및 작동 원리.
    충격 시험기의 설계 및 작동 원리.
    반복적으로 변하는 하중을 위한 기계의 설계 및 작동 원리(피로 테스트)
    특수 테스트용 기계의 설계 및 작동 원리.
    경도를 측정하는 도구.
    테스트 중에 사용되는 제어 및 측정 장비.
    비파괴 검사 방법. 금속 및 합금의 물리적 특성 결정
    비파괴 검사 방법의 분류.
    금속 및 합금의 결함, 발생 원인.
    결함을 탐지하기 위한 열적 방법.
    금속 및 합금의 상 변형에 대한 열 분석.
    고온에서의 열 분석.
    높은 가열 및 냉각 속도에서의 열 분석.
    열량 분석.
    팽창법.
    자기 방법.
    전기적 방법.
    파라메트릭 와전류 방법.
    음향 방법.
    침투 제어 방법.
    누출 감지 방법.
    방사선 및 방사선 방법.
    비금속 재료 테스트
    건축 자재 및 제품 테스트.
    섬유 재료 테스트.
    플라스틱 테스트.
    특수 유형의 테스트
    절단을 통해 금속의 가공성을 테스트합니다.
    기술 테스트.
    금속 가공 도구 테스트.
    표준화, 계측 및 제품 품질 관리에 대한 기본 정보
    주 표준 및 계측.
    표준화 및 제품 품질.
    재료 및 완제품 테스트 표준.
    테스트 샘플 요구 사항 및 테스트 결과 처리 방법
    샘플 및 시험편 생산.
    테스트 결과의 통계 처리.
    테스트 결과 등록.
    서지

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