ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam

Átírás

1 ME ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam BSc 5. előad adás 2010/2011. tanév, 2. félévf B) SZAKÍTÓVIZSG VIZSGÁLAT, NYOMÓVIZSG VIZSGÁLAT IV. A NYOMÓVIZSG VIZSGÁLAT (EGY) ALKALMAZÁSA C) KEMÉNYS NYSÉGMÉRÉSEK 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 B) IV. A NYOMÓVIZSG VIZSGÁLAT (EGY) ALKALMAZÁSA rtás)technológiák gia konstrukció egysége ge a technológi giák k csoportosítása sa gyárt rtási folyamat szemléletben letben (fémek( és ötvözeteik) 5. (Gyárt anyag technológia 1. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK 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)

6 B) III.1.2. A folyási görbg rbék k felvétel telének kísérleti k módszerei szakítóvizsg vizsgálat húzott huzalok egyezményes folyáshat shatárának (R p0.2 mérése a kontrahált profil leírása nyomóvizsg vizsgálat hagyományos nyomó próbatest vizsgálata hagyományos nyomó próbatest vizsgálata és értékelés s extrapoláci ciós s módszerrelm különleges nyomó próbatest vizsgálata síkalakváltozásos (SA)) zömítés z s (Watts( Watts-Ford módszer) p0.2 )

7 B) IV.1. A folyási görbe g felvétele hagyományos nyomó próbatest vizsgálat latával elv: : nyomódiagramb diagramból l a k f φ görbe származ rmaz- tatása próbatest batest: : hagyományos nyomó próbatest kivitelezés: nyomódiagram felvétele az összetartozó nyomás átlag alakítási szilárds rdság valódi alakváltoz ltozás értékek számítása sa a folyási görbe g megszerkesztése se a folyási görbe g matematikai leírása

8 B) IV.2. A folyási görbe g felvétele különleges k nyomó próbatest vizsgálat latával elv: : nyomódiagramb diagramból l a k f φ görbe származ rmaz- tatása próbatest batest: : különleges k nyomó próbatest kivitelezés: nyomódiagram felvétele az összetartozó valódi feszülts ltség valódi alakváltozás értékek számítása sa a valódi feszülts ltség valódi alakváltoz ltozás s görbe g meg- szerkesztése se a folyási görbe g matematikai leírása

9 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

10 C) KEMÉNYS NYSÉGMÉRÉS C) 1. Fogalmak, mérési m alapelvek, a vizsgálati eljárások csoportosítása sa I. a hétkh tköznapi keménys nység g fogalom a műszaki m keménys nység g fogalom általánosan: : a szerkezeti anyag felület letének ellenáll llása a képlk plékeny alakváltoz ltozással szemben konkrétabban a legelterjedtebb módszerek m (sz( szúró- keménys nység-mérések) ) okán: a vizsgált anyagnak egy keményebb test a szúrószersz szerszám behatolásával szembeni ellenáll llása

11 C) 1. Fogalmak, mérési m alapelvek, a vizsgálati eljárások csoportosítása sa II. a vizsgálati eljárások csoportosítása sa a vizsgálat eredménye alapján számért rték reláci ció (kisebb/nagyobb; megfelelő/nem megfelelő) a vizsgálati egyed és s a vizsgáló eszköz z viszonya alapján érintkezéses érintkezés s nélkn lkülili a mérés m s típusa t szerint (1) a lenyomat befoglaló méreteinek (átm( tmérő vagy átló) ) mérése m (Brinell/Poldi, Vickers, Knoop) a lenyomat mélysm lységének mérése m (Rockwell( Rockwell,, műszerezettm szerezett) a lenyomattal arányos fizikai mennyiség g mérése m (ultrahangos( ultrahangos) más s fizikai mennyiség g mérése m (szkleroszk( szkleroszkóp, duroszkóp)

12 C) 1. Fogalmak, mérési m alapelvek, a vizsgálati eljárások csoportosítása sa III. a vizsgálati eljárások csoportosítása sa a mérés m s típusa t szerint (2) a keménys nységmérési folyamat végeredmv geredményének nek a mérésem a(z erő-elmozdul elmozdulás) folyamat mérésem a terhelő erő nagyságrendje grendje szerint nanokeménys nység (nanolenyomatot eredményez nyező): ~0,1 mn mikrokeménys nység: : (0,01) 1 N 5 (10) N makrokeménys nység: : (10) N a terhelés s típusa t szerint statikus (Brinell( Brinell, Vickers, Knoop, Rockwell,, ultrahangos, műszerezett) kvázistatikus dinamikus (Poldi( Poldi, szkleroszkóp, duroszkóp)

13 C) 2. Szúrókem keménység g mérésekm cél: : szúrószersz szerszám m behatolásával szembeni ellenáll llás s számszer mszerű meghatároz rozása elv: : a vizsgáland landó egyed megfelelően en előkész szí- tett felület letébe szabványos nyosított alakú és mére- tű,, nagy(obb obb) ) keménys nységű anyagból l készk szült szúrószersz szerszámot nyomunk kivitelezés keménys nység = szúrószersz szerszám m behatolásával szembeni ellenáll llás a lenyomat méreteinek m mérése m esetén a lenyomat mélysm lységének mérésem

14 C) 2.1. Brinell eljárás C) Mérés M edzett acélgoly lgolyó szerszámmal szerszám: : edzett acélgoly lgolyó lenyomat, keménys nység: : HB (újabban( HBS is) keménys nység g = terhelő erő / lenyomat felület let a vizsgálati paraméterek megválaszt lasztása: golyóá óátmérő: : D = f (s) terhelő erő: : F = f (D, HB anyagtípus) vizsgálati idő: : t = f (HB( anyagtípus) az eredmény megadása sa: XXXHB/ HB/D[mm]/ [mm]/0,102*f[n]/t[s][s] (250HB/5/750/15( 250HB/5/750/15) XXXHB D = 10 mm, F = N, t = s

15 A Brinell keménys nység g meghatároz rozása táblt blázatból példa: : alumínium niumötvözet, D = 2,5 mm, F = 613 N (62,5( kp) d 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 mm HB/2,5/62,5 0, , , , ,9 99,7

16 előny nyök: C) 2.1. Brinell eljárás s (folytatás) átlag keménys nység értéket szolgáltat ltat a keménys nység értékéből l következtethetk vetkeztethetünk a szilárd rdságra (szakítószil szilárdság, folyáshat shatár) hátrányok: keményebb anyagok mérésére m re nem alkalmas (felső határ: 450HB) a vizsgálati paraméterek befolyásolj solják k az eredményt viszonylag nagy lenyomatot eredményez roncsolja a felületet letet vékony egyedek nem mérhetm rhetők a mérés m s viszonylag lassú és s szubjektív v elemeket hordoz a vizsgálati egyedek mérete m korlátozott

17 C) 2.1. Brinell eljárás s (folytatás) C) Mérés M keményf nyfém m golyó szerszámmal különbségek az edzett acélgoly lgolyóval végzett v méréshez képestk szerszám: : keményf nyfém m golyó keménys nység: : HBW a vizsgálati paraméterek megválaszt lasztása: golyóá óátmérő: : D = f (s) terhelő erő: : F = f (D, HB anyagtípus) 0,24*D d 0,6*D vizsgálati idő: : t = f (HB( anyagtípus) az eredmény megadása sa: XXXHBW/ HBW/D[mm]/ [mm]/0,102*f[n]/t[s][s] (600HBW/1/30/20( 600HBW/1/30/20) XXXHBW/ HBW/D[mm]/ [mm]/0,102*f[n] t = s az alkalmazás s határa ra: : 650 HBW

18 C) 2.2. Vickers eljárás szerszám: : os lapszögű gyémánt gúlag lenyomat, keménys nység: : HV keménys nység g = terhelő erő / lenyomat felület let a vizsgálati paraméterek megválaszt lasztása: terhelő erő: : F = f (anyagt( anyagtípus) vizsgálati idő: : t = s az eredmény megadása sa: XXXHV/ HV/0,102*F[N]/t[s] (250HV/10/30( 250HV/10/30) XXXHV F = 294 N, t = s

19 A Vickers keménys nység g meghatároz rozása táblt blázatból példa: : acél, HV/10 d átlag tlag 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 mm HV/10 0, , , ,

20 előny nyök: C) 2.2. Vickers eljárás s (folytatás) pontos eredményt ad, laboratóriumi riumi vizsgálatokra, hitelesítésre sre használhat lható bármilyen keménys nységű anyag vizsgálhat lható az eredmény alig függ f a terhelő erőtől, ezért azok összevethetők kis lenyomatot (benyomódási mélysm lységet) eredményez vékony egyedek mérhetm rhetők felületi leti rétegek r mérhetm rhetők HV HB (HBS( HBS), a közös k s alkalmazási tartományban hátrányok: a mérés m s viszonylag lassú és s szubjektív v elemeket hordoz a vizsgálati egyedek mérete m korlátozott gondosan előkész szített felületet letet igényel

21 C) 2.3. Rockwell eljárás szerszám: : 120 -os csúcssz csszögű gyémánt kúp, k illetve edzett acélgoly lgolyó lenyomat, keménys nység: HRx vagy HRxxx keménys nység terhelő erő / lenyomat felület let az eljárás s pontossága a benyomódási mélysm lység g mérésének m pontosságától l függ f előterhel terhelés s (F 0 ) + főterhelf terhelés s (F 1 ) a vizsgálati paraméterek megválaszt lasztása: SKÁLA: SKÁLA = f (anyagt( anyagtípus, s, feladat) általános eljárások skálái felületi leti eljárások (szuper( szuper-rockwell) ) skálái vizsgálati idő: : a főterhelf terhelés s ráadr adását t követk vető stabil állapot kialakulásáig ig (a mutató lelassul, megáll, majd kivárunk) az eredmény megadása sa: XXHR HRSKÁLA (52HRC) XXXHR HR0,102*(F 0 +F 1 )[N]SKÁLA (80HR30T)

22 Skála C) 2.3. Rockwell eljárás s (folytatás) Szúrószersz szerszám Általános eljárások HRA 120 -os csúcssz csszögű gyémánt kúpk HRB F 0, N F 1, N SKÁLA ,588 mm átmérőjű acélgoly lgolyó LA MAX HRC 120 -os csúcssz csszögű gyémánt kúpk HRD 120 -os csúcssz csszögű gyémánt kúpk HRE 3,175 mm átmérőjű acélgoly lgolyó EGYSÉG 0,002 HRR 12,70 mm átmérőjű acélgoly lgolyó HRS 12,70 mm átmérőjű acélgoly lgolyó HRV 12,70 mm átmérőjű acélgoly lgolyó Felületi leti eljárások (szuper( Rockwell eljárások sok) HR15N HR30N 120 -os csúcssz csszögű gyémánt kúpk 117,7 264,9 HR45N 29, ,001 HR45Y 12,70 mm átmérőjű acélgoly lgolyó 412

23 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,, B) IV C) 1. p C) 2. p.85. C) 2.1. p C) 2.2. p C) 2.3. p

24 ME ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam BSc 4. előad adás 2010/2011. tanév, 2. félévf B) SZAKÍTÓVIZSG VIZSGÁLAT, NYOMÓVIZSG VIZSGÁLAT IV. A NYOMÓVIZSG VIZSGÁLAT (EGY) ALKALMAZÁSA C) KEMÉNYS NYSÉGMÉRÉSEK Köszönöm m a figyelmet!