ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam

Átírás

1 ME ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam BSc 11. előad adás 2010/2011. tanév, 2. félévf E) III. AZ ÜTŐVIZSGÁLAT ÉS S ALKALMAZÁSAI F) A HAJLÍTÓVIZSG VIZSGÁLAT ÉS S ALKALMAZÁSAI Előad adó: : Dr. Lukács János J egyetemi tanár Miskolci Egyetem Mechanikai Technológiai Tanszék

2 Az előad adási anyag elérhet rhetősége az Interneten edu.uni-miskolc.hu/

3 Informáci ciók k a fólif liák k olvasásához A tananyag tagolása a (fejezetek, részek r számoz mozása, címek, alcímek) az előad adásokon és s a fólif liákon azonos Az alkalmazott színek segíts tséget kívánnak k nyújtani a tananyag megért rtéséhez azzal, hogy felhívj vják k a figyelmet egy-egy részletkr szletkérdésre (a a zárójelben z sárga s színnel írott rész r példp ldát t jelent) (a a zárójelben z zöld z színnel írott rész r korábban alkalmazott és/vagy rokon értelmű,, illetve idegen nyelvű jelölést, kifejezést jelent) a piros színnel írott és/vagy bekarikázott rész r figyelemfelhívást jelent, amelyhez az előad adáson általában szóbeli magyarázat is kapcsolódik a fehér r hátterh tterű dia tájékoztatt koztató,, magyarázó,, szemléltet ltető jellegű Az előad adási anyag végén v n megtalálhat lhatók azok a források sok,, amelyek az anyag összeállításánál felhasználásra kerültek a felkész szüléshez shez ajánlott tankönyv nyv vonatkozó részeinek oldal- számai, a tananyag tagolásához rendelve

4 1. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK A tantárgyr rgyról l II. témakörök Az anyagvizsgálat feladatai, az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa A szakítóvizsg vizsgálat és s alkalmazásai A nyomóvizsg vizsgálat és s alkalmazásai A keménys nységmérések és s alkalmazásaik Ismétl tlődő igénybev nybevételek, fárasztf rasztóvizsgálatok, biztonsági diagramok Az állapottényezők, ridegség és s szívóss sság A kúszk szásvizsgálat Az ütővizsgálat és s alkalmazásai A hajlítóvizsg vizsgálat és s alkalmazásai Vizuális vizsgálatok Ultrahangvizsgálatok latok Radiográfiai vizsgálatok Mérések és s mérőszm számok: matematikai-statisztika az anyagvizsgálatban

5 E) III.1. Ütővizsgálati próbatestek próbatestek rendszerezés: s: méretek, m a bemetszés s alakja, a bemetszés s méreteim a legáltal ltalánosabb eset: ISO-V V (Charpy( V), b = 10 mm nem teljes keresztmetszetű ISO-V V próbatestek b = 7,5 mm b = 5 mm további esetek lásd táblt blázat az ISO-V V (Charpy( V) ) bemetszésű próbatestek alkalmazásának indoklása

6 E) III.1. Ütővizsgálati próbatestek: a leggyakrabban alkalmazott ütővizsgálati próbatestek jellemzői Megnevezés nagy Charpy próba ½ Charpy próba ISO-V V (ASTM A 370) DVM próba Charpy kulcslyuk Charpy U Mesnager próba kis DVM próba legkisebb DVM próba Jel b h l A bemetszés mm alakja Chp kulcslyuk VGB kulcslyuk d=15; Ø4 d=15; Ø4 méretei* ISO-V V d=2; α=45; R=0.25 DVM U d=3; Ø2; N=2 ChpK kulcslyuk d=5; Ø2; N=1 ChpU U d=5; Ø2; N=2 Mes U d=2; Ø2; N=2 DVMK U d=2; Ø1.5; N=1.5 KLST V d=1; α=60; R=0.1 * d: mélysm lység g [mm]; Ø: átmérő [mm]; α: : bemetszési si szög g [ ];[ R: lekerekítési sugár r [mm]; N: széless lesség g [mm]

7 E) III.1. Ütővizsgálati próbatestek: DVM és s ISO-V V próbatesteken mért ütőmunka eredmények a hőmérsh rséklet függvf ggvényében szívós s törett Ütőmunka, J DVM próba: U bemetszés rideg törett ISO-V V próba: V bemetszés vegyes törett Vizsgálati hőmérsh rséklet, C

8 ütőmunka E) III.2. MérőszM számok teljes keresztmetszetű próbatest: KV, KU [J] nem teljes keresztmetszetű próbatest: átszámított tott KV, KU [J] az átszámításhoz shoz használatos összefüggés fajlagos ütőmunka: KCV, KCU [J/cm 2 ] keresztirány nyú expanzió: exp [mm] töretfelületlet szívós s töret t [%] rideg töret t [%] = 100 % szívós s töret t [%]

9 Különböző hőmérsékleteken vizsgált szerkezeti acél próbatestek töretfelt retfelületelete szívós vegyes rideg

10 E) III.3. Az ütővizsgálat alkalmazásai E) III.3.1. Átvételi teli vizsgálatok példák k anyagminőség g szabványokb nyokból legkisebb átlagos ütőmunka adott hőmérsh rsékleten és adott irányban legkisebb átlagos ütőmunka rögzr gzített hőmérsh rsékleten és s különbk nböző geometriai méretek m esetén

11 Követelmények az ütővizsgálatok eredményeire kivonat az EN szabvány 4. táblt blázatából Az acélmin lminőség jele számjele Legkisebb KV átlagos ütőmunka [J] a következk vetkező hőmérsékleten [ C][ hosszirány nyú keresztirány nyú P195GH P235GH P265GH MnNb Próbatestek ütővizsgálathoz Az EN szerint három h szabványos V-bemetszV bemetszésű Charpy-féle próbatestet kell készk szíteni. teni Ütővizsgálat A három h próbatest átlagértéke feleljen meg a 4. táblt blázat szerinti követelményeknek. Egy mért m érték k lehet kisebb az előírt értéknél, feltéve, hogy legalább az előírt érték k 70 %-a.% a.

12 Követelmények a Charpy V bemetszésű próbatesteken, 0 C-on elvégzett ütővizsgálatok eredményeire Legkisebb átlagos ütőmunka, J Az acélmin lminőség jele kivonat az EN szabvány 6. táblt blázatából számjele Legkisebb átlagos ütőmunka értékek három h próbatesten mérve, m KV [J] 0 C-on0 A cső külső átmérője, D [mm] 510 >510 >610 >720 >820 >920 >1020 >1120 > L245NB L245MB L485QB L485MB L555QB L555MB D 510 L245 (EN ) Keresztirányú (K) próbatest L485 (EN ) Keresztirányú (K) próbatest L555 (EN ) Keresztirányú (K) próbatest 510 < D < D < D < D 920 A cső külső átmérője, mm 920 < D < D < D < D 1430

13 E) III.3.1. Átvételi teli vizsgálatok feladat: : az előírt követelmk vetelmények teljesülésének ellenőrz rzése és s dokumentálása

14 E) III.3.2. Az átmeneti hőmérsh rséklet meghatároz rozása a rideg/szívós s viselkedés s (rideg/sz( rideg/szívós átmenet) és s a kristályszerkezet kapcsolata szabályosan térben t középpontos k (sztk( sztk) és hexagonális (hex( hex) ) rácsr szabályosan felületen leten középpontos k rács r (szfk( szfk) a szórás s mértm rtéke és s jelentősége

15 A vizsgálati eredmények szórása sa ütővizsgálatnál

16 E) III.3.2. Az átmeneti hőmérsh rséklet meghatároz rozása az átmeneti hőmérsh rséklet meghatároz rozása ütőmunka alapján KV x x = 27 J, ha R m 470 N/mm 2 KV x x = 40 J, ha R m > 470 N/mm 2 jelölés: TTKV 27, illeteve TTKV 40 [ C] az átmeneti hőmérsh rséklet meghatároz rozása keresztirány nyú expanzió alapján exp x x = 0.4 mm jelölés: TT 0.4 [ C] TT exp 0.4 az átmeneti hőmérsh rséklet meghatároz rozása töretfelületlet alapján szívós s töret t x x = 50 % jelölés: TT 50% [ C] megjegyzések ugyanazon próbatestekb batestekből l mindhárom érték k meghatározhat rozható általában igaz, hogy: TTKV x TT exp x TT x% TT exp TT x%

17 A Titanic katasztrófája (1912): ütővizsgálati eredmények

18 E) III.3.3. Hegesztett kötések k ütővizsgálata 1. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK 5. (Gyárt rtás)technológiák anyag technológia konstrukció egysége ge a technológi giák k csoportosítása sa gyárt rtási folyamat szemléletben letben (fémek( és ötvözeteik) alapanyaggyárt rtás s (koh( kohászat) előgy gyártmányok,, félgyf lgyártmányok alakadása (öntés, képlékenyalakítás,, porkohászat szat) gyártm rtmány elemek alakadása, tulajdonságainak beáll llítása (képl( plékenyalakítás,, forgácsol csolás, s, hőkezelés,, felületkezel letkezelés) gyártm rtmányok létrehozl trehozása (hegeszt( hegesztés,, forrasztás, s, ragasztás, s, szerelés)

19 E) III.3.3. Hegesztett kötések k ütővizsgálata kivitelezés s az ütővizsgálati szabványnak megfelelően en paraméterek az alkalmazási szabvány előírásai szerint vizsgálati hőmérsh rséklet a vizsgálati próbatest helyzete a bemetszés s iránya a próbatest típusa, t méretem

20 E) III.3.3. Hegesztett kötések k ütővizsgálata a próbatestek jelölési rendszere = változatokv 1. jel (betű): : a bemetszés s típusa t (U, vagy V) 2. jel (betű): : a bemetszés s helye W = varratfémben, vonatkoztatási vonal a hegesztési si varrat középvonala H = hőhath hatásövezetben, vonatkoztatási vonal a kötésvonalk 3. jel (betű): : a bemetszés s iránya S = párhuzamos p a próbadarab felület letével T = vastagság g irány nyú 4. jel (szám) m): : a = a bemetszés s középvonalk pvonalának nak távol- sága a vonatkoztatási vonaltól 5. jel (szám) m): : b = a hegesztett kötés k s felső felülete lete és s a próbatest közelebbi k felülete lete közötti k távolst volság példák: VWS a/b; VHT a/b

21 1. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK A tantárgyr rgyról l II. témakörök Az anyagvizsgálat feladatai, az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa A szakítóvizsg vizsgálat és s alkalmazásai A nyomóvizsg vizsgálat és s alkalmazásai A keménys nységmérések és s alkalmazásaik Ismétl tlődő igénybev nybevételek, fárasztf rasztóvizsgálatok, biztonsági diagramok Az állapottényezők, ridegség és s szívóss sság A kúszk szásvizsgálat Az ütővizsgálat és s alkalmazásai A hajlítóvizsg vizsgálat és s alkalmazásai Vizuális vizsgálatok Ultrahangvizsgálatok latok Radiográfiai vizsgálatok Mérések és s mérőszm számok: matematikai-statisztika az anyagvizsgálatban

22 F) A HAJLÍTÓVIZSG VIZSGÁLAT ÉS S ALKALMAZÁSAI F) I. HAJLÍTÓVIZSG VIZSGÁLAT F) I.1. A vizsgálat célja, c elve, kivitelezése a hajlítóvizsg vizsgálat célja anyagok hajlító igénybev nybevétellel szembeni ellenáll llásának meghatároz rozása, számszer mszerű jellemzése rideg anyagok számszer mszerű jellemzés méretezési alapadat szilárds rdsági jellemzők k (hajl( hajlító folyáshat shatár, hajlítószil szilárdság) alakváltoz ltozási mérőszm szám m (legnagyobb( lehajlás) a hajlítóvizsg vizsgálat elve: e: egy próbatestet hárompontos h vagy négypontos n terheléssel (hajlító igénybev nybevétellel) terhelünk a hajlítóvizsg vizsgálat kivitelezése e = hajlítódiagram felvétele hárompontos terhelés s (három( pontos hajlítás, 3PB, TPB) négypontos terhelés s (négy( pontos hajlítás, 4PB, FPB)

23 F) I.2. Hajlítóvizsg vizsgálati próbatestek próbatest típusokt alak, illetve keresztmetszet szerint négyszög, g, négyzet n (lapos( lapos) kör r (hengeres( hengeres) profil megmunkálás s szerint megmunkálás s nélkn lküli li próbatest jellemzően en megmunkált próbatest

24 diagram típusokt F) I.3. Hajlítódiagram típusok határozott hajlító folyáshat shatár r (lágyac( gyacél) egyezményes hajlító folyáshat shatár r (nemes( nemesített acél) rideg viselkedés s (önt( ntöttvas)

25 F) I.4. MérőszM számok hajlító folyáshat shatár, R Fh [N/mm 2 ] egyezményes hajlító folyáshat shatár, R 0.2h [N/mm 2 ] hajlítószil szilárdság, R mh [N/mm 2 ] legnagyobb lehajlás, f max [mm] mérése: a terhelő görgő elmozdulásával a mérési m hiba elkerülése érdekében előterhel terhelés (bázis)

26 F) II. A HAJLÍTÓVIZSG VIZSGÁLAT ALKALMAZÁSAI F) II.1. Szilárds rdsági mérőszm számok meghatároz rozása jellegzetes mérőszm számok hajlító folyáshat shatárok: R hajlítószil szilárdság: R mh rok: R 0.002h, R 0.02h, R 0.2h jellegzetes anyagcsoportok szerszámac macélok kerámi miák

27 Források jegyzéke 6. dia: POHLE, C. Zerstörende Werkstoffprüfung in der Schweisstechnik. Deutscher Verlag für Schweisstechnik, Düsseldorf, Tabelle 2-3. p dia: POHLE, C. Zerstörende Werkstoffprüfung in der Schweisstechnik. Deutscher Verlag für Schweisstechnik, Düsseldorf, Bild p dia: Miskolci Egyetem Mechanikai Technológiai Tanszék 11. dia: MSZ EN : Varrat nélküli acélcsövek nyomástartó berendezésekhez. Műszaki szállítási feltételek. 2. rész: Növelt hőmérsékleten szavatolt tulajdonságú ötvözetlen és ötvözött acélcsövek. 12. dia: EN :1996: Steel pipes for pipelines combustible fluids Technical delivery conditions Part 2: Pipes of requirement class B. 15. dia: Miskolci Egyetem Mechanikai Technológiai Tanszék 17. dia: GINSZTLER, J.; HIDASI, B.; DÉVÉNYI, L.: Alkalmazott anyagtudomány. Műegyetemi Kiadó, Budapest, ábra. p dia: MSZ EN 875:1998: Fémek hegesztett kötéseinek roncsolásos vizsgálatai. Ütővizsgálat. A próbatest helyzete, a bemetszés iránya és a vizsgálat.

28 A felkész szüléshez shez ajánlott tankönyv nyv és s a vonatkozó oldalszámok Gál, I.; Kocsisné,, B. M.; Lenkeyné,, B. Gy.; Lukács, J.; Marosné,, B. M.; Nagy, Gy.; Tisza, M.: Anyagvizsgálat. Szerk.: Tisza, M. Miskolci Egyetemi Kiadó,, E) III.1. p E) III.2. p E) III.3.2. p F) I.1. p F) I.2. p F) I.3. p F) I.4. p

29 ME ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam BSc 11. előad adás 2010/2011. tanév, 2. félévf E) III. AZ ÜTŐVIZSGÁLAT ÉS S ALKALMAZÁSAI F) A HAJLÍTÓVIZSG VIZSGÁLAT ÉS S ALKALMAZÁSAI Köszönöm m a figyelmet!