Məhsulların istismar xüsusiyyətlərini qiymətləndirmək və materialların fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərini müəyyən etmək üçün müxtəlif təlimatlar, GOST-lər və digər normativ və məsləhət sənədləri istifadə olunur. Bütün seriyalı məhsulların və ya eyni növ materialdan nümunələrin məhv edilməsinin sınaqdan keçirilməsi üsulları da tövsiyə olunur. Bu çox qənaətcil üsul olmasa da, effektivdir.
Xüsusiyyətlərin tərifi
Materialların mexaniki xassələrinin əsas xüsusiyyətləri aşağıdakılardır.
1. Dartma gücü və ya dartılma gücü - nümunənin məhv edilməsindən əvvəl ən yüksək yükdə sabitlənmiş gərginlik qüvvəsi. Materialların möhkəmliyinin və plastikliyinin mexaniki xüsusiyyətləri bərk cisimlərin xarici yüklərin təsiri altında forma və dağılmada geri dönməz dəyişikliklərə müqavimət göstərmək xüsusiyyətlərini təsvir edir.
2. Şərti məhsuldarlıq gücü qalıq deformasiya nümunə uzunluğunun 0,2%-nə çatdıqda gərginlikdir. bunümunə gərginlikdə nəzərəçarpacaq artım olmadan deformasiyaya davam edərkən ən az gərginlik.
3. Uzunmüddətli gücün həddi müəyyən bir temperaturda nümunənin müəyyən bir müddət ərzində məhv olmasına səbəb olan ən böyük gərginlik adlanır. Materialların mexaniki xüsusiyyətlərinin müəyyən edilməsi uzunmüddətli gücün son vahidlərinə yönəldilir - dağılma 100 saat ərzində 7000 dərəcə Selsidə baş verir.
4. Şərti sürünmə həddi müəyyən bir temperaturda nümunədə müəyyən bir müddət ərzində müəyyən bir uzanma, eləcə də sürünmə sürətinə səbəb olan gərginlikdir. Məhdud metalın 100 saat ərzində 7000 dərəcə Selsidə 0,2% deformasiyasıdır. Sürünmə uzun müddət sabit yüklənmə və yüksək temperatur altında metalların müəyyən deformasiya sürətidir. İstilik müqaviməti materialın qırılmaya və sürünməyə qarşı müqavimətidir.
5. Yorğunluq həddi, yorğunluq uğursuzluğu baş vermədikdə, dövr stressinin ən yüksək dəyəridir. Yükləmə dövrlərinin sayı materialların mexaniki sınaqlarının necə planlaşdırıldığından asılı olaraq verilə və ya ixtiyari ola bilər. Mexanik xüsusiyyətlərə materialın yorğunluğu və davamlılığı daxildir. Dövrdəki yüklərin təsiri altında zədələr yığılır, çatlar əmələ gəlir və məhvə səbəb olur. Bu yorğunluqdur. Yorulma müqaviməti isə dözümlülükdür.
Uzan və kiçil
Mühəndislikdə istifadə olunan materiallartəcrübə iki qrupa bölünür. Birincisi plastikdir, onun məhv edilməsi üçün əhəmiyyətli qalıq deformasiyalar görünməlidir, ikincisi kövrəkdir, çox kiçik deformasiyalarda çökür. Təbii ki, belə bir bölgü çox ixtiyaridir, çünki yaradılan şəraitdən asılı olaraq hər bir material həm kövrək, həm də çevik davrana bilər. Bu, gərginlik vəziyyətinin təbiətindən, temperaturdan, deformasiya sürətindən və digər amillərdən asılıdır.
Gərginlik və sıxılma zamanı materialların mexaniki xüsusiyyətləri həm çevik, həm də kövrəklik üçün əladır. Məsələn, yumşaq polad gərginlikdə, çuqun isə sıxılmada sınaqdan keçirilir. Çuqun kövrək, polad çevikdir. Kövrək materiallar daha çox sıxılma gücünə malikdir, dartma deformasiyası isə daha pisdir. Plastik sıxılma və gərginlikdə olan materialların təxminən eyni mexaniki xüsusiyyətlərinə malikdir. Bununla belə, onların həddi hələ də uzanmaqla müəyyən edilir. Məhz bu üsullar materialların mexaniki xüsusiyyətlərini daha dəqiq müəyyən edə bilir. Gərginlik və sıxılma diaqramı bu məqalənin təsvirlərində göstərilmişdir.
Kövrəklik və plastiklik
Plastiklik və kövrəklik nədir? Birincisi, böyük miqdarda qalıq deformasiyaları qəbul edərək, çökməmək qabiliyyətidir. Bu xüsusiyyət ən vacib texnoloji əməliyyatlar üçün həlledicidir. Bükülmə, çəkmə, çəkmə, ştamplama və bir çox başqa əməliyyatlar plastikliyin xüsusiyyətlərindən asılıdır. Çevik materiallara tavlanmış mis, mis, alüminium, yumşaq polad, qızıl və s. Daha az elastik bürüncvə dural. Demək olar ki, bütün alaşımlı poladlar çox zəif çevikdir.
Plastik materialların möhkəmlik xüsusiyyətləri aşağıda müzakirə olunacaq axma gücü ilə müqayisə edilir. Kövrəklik və plastiklik xüsusiyyətlərinə temperatur və yükləmə sürəti böyük təsir göstərir. Sürətli gərginlik materialı kövrək edir, yavaş gərginlik isə onu çevik edir. Məsələn, şüşə kövrək materialdır, lakin temperatur normal olduqda, yəni plastiklik xüsusiyyətlərini göstərirsə, uzunmüddətli yükə davam edə bilər. Yumşaq polad çevikdir, lakin şok yükü altında kövrək material kimi görünür.
Variasiya üsulu
Materialların fiziki-mexaniki xarakteristikaları uzununa, əyilmə, burulma və digər, hətta daha mürəkkəb tipli vibrasiyaların həyəcanlanması ilə, nümunələrin ölçüsündən, formalarından, qəbuledici və həyəcanverici növlərindən, üsullardan asılı olaraq müəyyən edilir. bərkitmə və dinamik yüklərin tətbiqi sxemləri. Yükün tətbiqi, vibrasiyaların oyandırılması və onların qeydiyyatı üsullarında tətbiq üsulu əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirildikdə, böyük ölçülü məhsullar da bu üsulla sınaqdan keçirilir. Böyük ölçülü strukturların sərtliyini qiymətləndirmək lazım olduqda, materialların mexaniki xüsusiyyətlərini müəyyən etmək üçün eyni üsul istifadə olunur. Bununla belə, bu üsul məhsulda maddi xüsusiyyətlərin yerli müəyyən edilməsi üçün istifadə edilmir. Texnikanın praktiki tətbiqi yalnız həndəsi ölçülər və sıxlıq məlum olduqda, məhsulu dayaqlara və dayaqlara bərkidmək mümkün olduqda mümkündür.məhsul - çeviricilər, müəyyən temperatur şəraiti lazımdır və s.
Məsələn, temperatur rejimləri dəyişdirilərkən bu və ya digər dəyişiklik baş verir, qızdırılan zaman materialların mexaniki xüsusiyyətləri fərqli olur. Bu şərtlər altında demək olar ki, bütün orqanlar genişlənir, bu da onların strukturuna təsir göstərir. Hər hansı bir cismin tərkibinə daxil olduğu materialların müəyyən mexaniki xüsusiyyətləri vardır. Bu xüsusiyyətlər bütün istiqamətlərdə dəyişmirsə və eyni qalırsa, belə cisim izotrop adlanır. Materialların fiziki və mexaniki xüsusiyyətləri dəyişirsə - anizotropik. Sonuncu, demək olar ki, bütün materialların xarakterik xüsusiyyətidir, yalnız fərqli bir dərəcədə. Ancaq məsələn, anizotropiyanın çox əhəmiyyətsiz olduğu poladlar var. Ən çox ağac kimi təbii materiallarda özünü göstərir. İstehsal şəraitində materialların mexaniki xüsusiyyətləri müxtəlif GOST-ların istifadə olunduğu keyfiyyətə nəzarət yolu ilə müəyyən edilir. Test nəticələri ümumiləşdirildikdə statistik emaldan heterojenliyin təxminləri əldə edilir. Nümunələr çox olmalı və xüsusi dizayndan kəsilməlidir. Texnoloji xüsusiyyətlərin əldə edilməsinin bu üsulu kifayət qədər zəhmətli hesab olunur.
Akustik üsul
Materialların mexaniki xassələrini və onların xüsusiyyətlərini təyin etmək üçün çoxlu akustik üsullar mövcuddur və onların hamısı sinusoidal və impuls rejimlərində salınımların daxil edilməsi, qəbulu və qeydiyyatı yolları ilə fərqlənir. Qüsurların aşkarlanması zamanı akustik üsullardan, məsələn, tikinti materiallarının, onların qalınlığının və gərginlik vəziyyətinin öyrənilməsində istifadə olunur. Konstruktiv materialların mexaniki xüsusiyyətləri də akustik üsullarla müəyyən edilir. Artıq elastik dalğaları, onların yayılma parametrlərini həm sinusoidal, həm də impuls rejimlərində qeyd etməyə imkan verən çoxsaylı müxtəlif elektron akustik qurğular hazırlanır və kütləvi istehsal olunur. Onların əsasında materialların möhkəmliyinin mexaniki xüsusiyyətləri müəyyən edilir. Aşağı intensivliyə malik elastik rəqslərdən istifadə edilərsə, bu üsul tamamilə təhlükəsiz olur.
Akustik metodun dezavantajı akustik təmas ehtiyacıdır, bu həmişə mümkün olmur. Buna görə də, materialların möhkəmliyinin mexaniki xüsusiyyətlərini təcili olaraq əldə etmək lazımdırsa, bu işlər çox məhsuldar deyil. Nəticəyə səthin vəziyyəti, tədqiq olunan məhsulun həndəsi formaları və ölçüləri, həmçinin sınaqların aparıldığı mühit böyük təsir göstərir. Bu çətinlikləri aradan qaldırmaq üçün müəyyən bir problem ciddi şəkildə müəyyən edilmiş akustik üsulla həll edilməlidir və ya əksinə, onlardan bir neçəsi bir anda istifadə edilməlidir, bu, konkret vəziyyətdən asılıdır. Məsələn, fiberglas belə bir araşdırma üçün yaxşı uyğun gəlir, çünki elastik dalğaların yayılma sürəti yaxşıdır və buna görə də qəbuledici və emitent nümunənin əks səthlərində yerləşdikdə uç-uca səslənmə geniş istifadə olunur.
Defektoskopiya
Defektoskopiya üsulları müxtəlif sənaye sahələrində materialların keyfiyyətinə nəzarət etmək üçün istifadə olunur. Qeyri-dağıdıcı və dağıdıcı üsullar var. Qeyri-dağıdıcıya aşağıdakılar daxildir.
1. Maqnit qüsurlarının aşkarlanması səthdəki çatların və nüfuz olmamasının müəyyən edilməsi üçün istifadə olunur. Belə nöqsanların olduğu ərazilər sahibsiz sahələrlə xarakterizə olunur. Onları xüsusi cihazlarla aşkar edə bilərsiniz və ya sadəcə bütün səthə bir maqnit tozu qatını tətbiq edə bilərsiniz. Qüsurların olduğu yerlərdə tozun yeri tətbiq edildikdə belə dəyişəcək.
2. Ultrasəs köməyi ilə defektoskopiya da aparılır. Nümunənin dərinliklərində hər hansı fasilələr olsa belə, istiqamətli şüa fərqli şəkildə əks olunacaq (səpələnəcək).
3. Materialdakı qüsurlar, müxtəlif sıxlıqlı bir mühit tərəfindən radiasiyanın udulma fərqinə əsaslanaraq, tədqiqatın radiasiya üsulu ilə yaxşı göstərilir. Qamma qüsurlarının aşkarlanması və rentgen şüalarından istifadə edilir.
4. Kimyəvi qüsurların aşkarlanması. Səth azot turşusu, xlorid turşusu və ya onların qarışığı (aqua regia) zəif bir məhlulu ilə işlənirsə, qüsurların olduğu yerlərdə qara zolaqlar şəklində bir şəbəkə görünür. Kükürd izlərinin çıxarıldığı bir üsul tətbiq edə bilərsiniz. Materialın qeyri-homogen olduğu yerlərdə kükürd rəngini dəyişməlidir.
Dağıdıcı üsullar
Dağıdıcı üsullar artıq burada qismən sökülüb. Nümunələr əyilmə, sıxılma, gərginlik üçün sınaqdan keçirilir, yəni statik dağıdıcı üsullardan istifadə olunur. Əgər məhsulzərbə əyilmələrində dəyişən dövri yüklərlə sınaqdan keçirilir - dinamik xüsusiyyətlər müəyyən edilir. Makroskopik üsullar materialın strukturunun ümumi mənzərəsini və böyük həcmdə çəkir. Belə bir araşdırma üçün aşındırılan xüsusi cilalanmış nümunələr lazımdır. Beləliklə, taxılların formasını və düzülməsini, məsələn, poladda deformasiyaya malik kristalların, liflərin, qabıqların, qabarcıqların, çatların və ərintinin digər qeyri-bərabərliyini müəyyən etmək mümkündür.
Mikroskopik üsullar mikro quruluşu öyrənir və ən kiçik qüsurları aşkar edir. Nümunələr ilkin olaraq üyüdülür, cilalanır və sonra eyni şəkildə həkk olunur. Əlavə testlər elektrik və optik mikroskopların istifadəsini və rentgen şüalarının difraksiya analizini əhatə edir. Bu metodun əsasını maddənin atomları tərəfindən səpələnmiş şüaların müdaxiləsi təşkil edir. Materialın xüsusiyyətləri rentgen şüalarının difraksiya modelini təhlil etməklə idarə olunur. Materialların mexaniki xüsusiyyətləri onların gücünü müəyyənləşdirir, bu, etibarlı və istismarda təhlükəsiz olan strukturların qurulması üçün əsas şeydir. Buna görə də, material yüksək səviyyədə mexaniki xüsusiyyətlərini itirmədən qəbul edə biləcəyi bütün şərtlərdə diqqətlə və müxtəlif üsullarla sınaqdan keçirilir.
Nəzarət üsulları
Materialların xüsusiyyətlərinin dağıdıcı yoxlanışını aparmaq üçün effektiv metodların düzgün seçilməsi böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bu baxımdan ən dəqiq və maraqlı olanları qüsurların aşkarlanması - qüsurlara nəzarət üsullarıdır. Burada qüsurların aşkarlanması üsullarının tətbiqi üsulları ilə fiziki qüsurların müəyyən edilməsi üsulları arasındakı fərqləri bilmək və anlamaq lazımdır.mexaniki xüsusiyyətlər, çünki onlar bir-birindən əsaslı şəkildə fərqlənirlər. Əgər sonuncular fiziki parametrlərin idarə edilməsinə və onların materialın mexaniki xüsusiyyətləri ilə sonrakı korrelyasiyasına əsaslanırsa, qüsurların aşkarlanması qüsurdan əks olunan və ya idarə olunan mühitdən keçən radiasiyanın birbaşa çevrilməsinə əsaslanır.
Ən yaxşı şey, əlbəttə ki, kompleks nəzarətdir. Mürəkkəblik nümunənin gücünü və digər fiziki-mexaniki xüsusiyyətlərini müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilən optimal fiziki parametrlərin müəyyən edilməsindədir. Həm də, eyni zamanda, struktur qüsurlarına nəzarət etmək üçün optimal vasitələr dəsti hazırlanır və sonra həyata keçirilir. Və nəhayət, bu materialın inteqral qiymətləndirilməsi ortaya çıxır: onun performansı dağıdıcı olmayan metodları müəyyən etməyə kömək edən bütün parametrlər spektri ilə müəyyən edilir.
Mexaniki sınaq
Materialların mexaniki xüsusiyyətləri bu testlərin köməyi ilə sınaqdan keçirilir və qiymətləndirilir. Bu nəzarət növü çoxdan yaranıb, lakin hələ də öz aktuallığını itirməyib. Hətta müasir yüksək texnologiyalı materiallar istehlakçılar tərəfindən tez-tez və ciddi şəkildə tənqid olunur. Bu isə onu deməyə əsas verir ki, müayinələr daha diqqətlə aparılmalıdır. Artıq qeyd edildiyi kimi, mexaniki sınaqları iki növə bölmək olar: statik və dinamik. Birincisi məhsulu və ya nümunəni burulma, gərginlik, sıxılma, əyilmə, ikincisi isə sərtlik və təsir gücü üçün yoxlayır. Müasir avadanlıq bu çox sadə olmayan prosedurları yüksək keyfiyyətlə yerinə yetirməyə və bütün əməliyyat problemlərini aşkar etməyə kömək edir.bu materialın xüsusiyyətləri.
Gərginlik sınağı materialın tətbiq olunan sabit və ya artan dartılma gərginliyinin təsirlərinə qarşı müqavimətini aşkar edə bilər. Metod köhnə, sınaqdan keçirilmiş və başa düşüləndir, çox uzun müddət istifadə olunur və hələ də geniş istifadə olunur. Nümunə sınaq maşınında bir fikstür vasitəsilə uzununa ox boyunca uzanır. Nümunənin dartılma dərəcəsi sabitdir, yük xüsusi sensorla ölçülür. Eyni zamanda, uzanma, eləcə də tətbiq olunan yükə uyğunluğu izlənilir. Yeni dizaynlar hazırlanacaqsa, bu cür sınaqların nəticələri son dərəcə faydalıdır, çünki onların yük altında necə davranacağını hələ heç kim bilmir. Yalnız materialın elastikliyinin bütün parametrlərinin müəyyən edilməsi təklif edə bilər. Maksimum gərginlik - məhsuldarlıq gücü müəyyən bir materialın dözə biləcəyi maksimum yükün tərifini verir. Bu, təhlükəsizlik marjasını hesablamağa kömək edəcək.
Sərtlik testi
Materialın sərtliyi elastiklik modulundan hesablanır. Akışkanlıq və sərtliyin birləşməsi materialın elastikliyini təyin etməyə kömək edir. Texnoloji proses broşlama, yayma, presləmə kimi əməliyyatları ehtiva edirsə, o zaman mümkün plastik deformasiyanın miqyasını bilmək sadəcə lazımdır. Yüksək plastisiya ilə material müvafiq yük altında istənilən formanı ala biləcək. Sıxılma testi həm də təhlükəsizlik marjasını təyin etmək üçün bir üsul kimi xidmət edə bilər. Xüsusilə material kövrəkdirsə.
Sərtlik istifadə edərək yoxlanılırDaha sərt materialdan hazırlanmış identifikator. Çox vaxt bu test Brinell üsuluna (bir top basılır), Vickers (piramida formalı identifikator) və ya Rockwell (konus istifadə olunur) əsasında aparılır. İdentifikator müəyyən müddət ərzində müəyyən qüvvə ilə materialın səthinə sıxılır və sonra nümunədə qalan iz öyrənilir. Kifayət qədər geniş istifadə olunan digər testlər də var: zərbə gücü üçün, məsələn, yükün tətbiqi anında materialın müqaviməti qiymətləndirildikdə.
