ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam

Átírás

1 ME ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam BSc 12. előad adás 2010/2011. tanév, 2. félévf F) A HAJLÍTÓVIZSG VIZSGÁLAT ÉS S ALKALMAZÁSAI G) HIBAFELTÁRÓ VIZSGÁLATOK 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 2. Zárthelyi Z dolgozat Időpont: május m 2. (hétf tfő) ) 19:00 20:00 óra Hallgatók: Gépészmérnöki alapszak Hallgatók: Ipari termék- és s formatervező alapszak Előad adóterem III. előad adó Hely A/4. földszintf Hallgatók Ádám m Bálint B Kertész PéterP V. előad adó A/1. mfszt Király Károly K Magyari Zoltán XXXII. előad adó XXXIII. előad adó A/1. mfszt. A/1. mfszt. Majkut Gábor Szabó Roland Frigyes Szabó Zsolt Zsoldos Tamás Fehér r Csaba Veres Ádám

5 1. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK A tantárgyr rgyról l II. témakörök Az anyag feladatai, az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa A szakítóvizsg és s alkalmazásai A nyomóvizsg és s alkalmazásai A keménys nységmérések és s alkalmazásaik Ismétl tlődő igénybev nybevételek, fárasztf rasztóok, biztonsági diagramok Az állapottényezők, ridegség és s szívóss sság A kúszk szás Az ütő és s alkalmazásai A hajlítóvizsg és s alkalmazásai Vizuális ok Ultrahangok latok Radiográfiai ok Mérések és s mérőszm számok: matematikai-statisztika az anyagban

6 F) II.2. Technológiai hajlítóvizsg (hajlító próba ba) a technológiai hajlítóvizsg célja: hajlítással előid idézett képlk plékeny alakváltoz ltozással szembeni ellenáll llás s meghatároz rozása a technológiai hajlítóvizsg kivitelezése nyomótesttel, szabadon (3PB) nyomótesttel, matricába görgővel, vel, szabadon módszer, illetve mérőszm szám hajlítás s meghatározott hajlítási szögig (α)( értékelés: : teljesül l a követelmény, vagy sem; észlelt hibák hajlítás s törésig t értékelés: α alapján; észlelt hibák hajlítás s meghatározott repedés s megjelenéséig értékelés: α alapján

7 F) II.3. Hegesztett kötések k hajlítóvizsg a elv: : a hegesztett kötésbk sből l kivett próbatestet hajlítással képlk plékeny alakváltoz ltozásnak vetik alá olymódon, hogy a kötés k s valamely felülete lete vagy keresztmetszete húzott h legyen a hegesztett kötés k s szerkezete hosszirány; keresztirány korona oldal; gyök k oldal próbatestek keresztirány nyú hosszirány nyú oldalhajlító

8 F) II.3. Hegesztett kötések k hajlítóvizsg a (folytatás) kivitelezés módszer szerint nyomótesttel, szabadon nyomótesttel, matricába görgővel, szabadon húzott szál l szerint (keresztirány nyú és s hosszirány nyú próbatestek esetén) korona oldali gyök k oldali mérőszám m szerint törésig: hajlítási szög g (α)( meghatározott hajlítási szögig (α):( teljesül l a követelmk vetelmény, vagy sem adott méretm retű repedés s megjelenéséig: hajlítási szög g (α)( további értékelendő/értékelhető adatok felületi leti hibák a töretfelt retfelület let jellemzői hajlítási nyúlás

9 1. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK A tantárgyr rgyról l II. témakörök Az anyag feladatai, az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa A szakítóvizsg és s alkalmazásai A nyomóvizsg és s alkalmazásai A keménys nységmérések és s alkalmazásaik Ismétl tlődő igénybev nybevételek, fárasztf rasztóok, biztonsági diagramok Az állapottényezők, ridegség és s szívóss sság A kúszk szás Az ütő és s alkalmazásai A hajlítóvizsg és s alkalmazásai Vizuális ok Ultrahangok latok Radiográfiai ok Mérések és s mérőszm számok: matematikai-statisztika az anyagban

10 G) HIBAFELTÁRÓ VIZSGÁLATOK G) I. BEVEZETŐ GONDOLATOK az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa a minta közbeni k károsodk rosodásasa alapján az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa a céljac alapján az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa az igénybev nybevétel sebessége alapján kölcsönhatások a i egyed és s a vizsgáló eljárás összefüggése

11 A) 6.1. Az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa a minta közbeni k károsodk rosodásasa alapján roncsolásos sos ok roncsolásmentes smentes ok 1. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK

12 A) 6.2. Az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa a céljac alapján felhasználói i tulajdonságok meghatároz rozása méretezési alapadat vagy képletbe k helyettesíthet thető mérőszám szolgáltat ltatása (szak( szakító folyáshat shatár, R eh ) méretezésnél l közvetlenk zvetlenül l nem használhat lható anyagi mérőszm szám szolgáltat ltatása (ütővizsg( ütőmunka, KV) megmunkálhat lhatóságot és/vagy feldolgozhatóságot got megítélő ok, illetve próbák k (technol( technológiai hajlító próba törési szög, α) minősítő, összehasonlító ok (kem( keménységmérés Rockwell-kem keménység, HRc) hibakereső anyagok okkereső anyagok 1. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK

13 A) 6.7. Az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa az igénybev nybevétel sebessége alapján csoportosítás s roncsolásos sos okra Jellemző (i) idő,, s > *10-1 5* *10-4 5* *10-6 <10-6 Alakváltoz ltozási sebesség, 1/s < *10 1 5* >10 4 kúszás állandó F vagy σ berendezés kvázistatikus szervohid- raulikus vagy orsós berendezés gázágyúval vagy robbantással elő- idézett hatás kúszás-, lassú szakító- szakító- átmeneti szakítóvizsg, ütő 2. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK nagy mechanikai vagy robbantásos hatás Pellini-féle le ejtősúlyos nagyon nagy speciális szervo- hidraulikus, pneu- matikus, mecha- nikus berendezés Taylor-féle le dinamikus

14 G) I. BEVEZETŐ GONDOLATOK Az idő szerepe a rocsolásmentes smentes okn latoknál roncsolásos sos ok latok: : jellemző i (értsd: terhelési si) ) idő roncsolásmentes smentes ok latok: : egészen másfajta szerep az idő értelmezhetősége (vizu( vizuális ok szemrevételez telezés) az idő,, mint i paraméter i anyag sajátoss tosságai (folyad( folyadékdiffúziós s lat) adatgyűjt jtés s lehetősége/korl ge/korlátja (automatikus( ultrahangos lat) hibakimutatás s lehetősége (röntgenvizsg( ntgen)

15 G) I. BEVEZETŐ GONDOLATOK Kölcsönhatások: a i egyed és s a vizsgáló eljárás összefüggése a i egyed geometriája a i egyed anyagminősége(i) ge(i) a i egyedben találhat lható eltérések, hibák következmények nincs olyan eljárás, amellyel minden geometria vizsgálhat lható lenne, és s viszont nincs olyan eljárás, amellyel minden anyagminőség g vizsgálhat lható lenne, és s viszont az eltérések, hibák k kimutatása kizárólag korlátozott lehet, mind az eltérés s típus, t mind pedig az eljárás s vonatkozásában szüks kségszerű végeredmény: : sokféle eljárás és s sokféle eljárás változat

16 1. előad adás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK A tantárgyr rgyról l II. témakörök Az anyag feladatai, az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása sa A szakítóvizsg és s alkalmazásai A nyomóvizsg és s alkalmazásai A keménys nységmérések és s alkalmazásaik Ismétl tlődő igénybev nybevételek, fárasztf rasztóok, biztonsági diagramok Az állapottényezők, ridegség és s szívóss sság A kúszk szás Az ütő és s alkalmazásai A hajlítóvizsg és s alkalmazásai Vizuális ok Ultrahangok latok Radiográfiai ok Mérések és s mérőszm számok: matematikai-statisztika az anyagban

17 G) II. VIZUÁLIS VIZSGÁLATOK G) II.1. A elve, kimutatható hibák elv: : a i egyed felületeit leteit szabad szem- mel,, nagyítóval (optikai( nagyító,, mikroszkóp), vagy speciális eszközzel zzel (endoszk( endoszkóp, video- szkóp) ) figyeljük k meg a gyárt rtás s előtt, közben k és s után az üzemeltetés s során kimutatható hibák: : felületi leti (makro) hibák mitől l függ f a hibakimutathatóság? a gyártm rtmány geometriája a gyártm rtmány anyagminősége(i) ge(i) a gyárt rtástechnológia az üzemeltetési körülmk lmények

18 G) II.2. Eszközök emberi szem felbontási határ: 0,1-0,2 0,2 mm egyszerű optikai nagyító (lupe) N = 2-10x2 mikroszkóp N = x sztereo mikroszkóp polarizáci ciós s mikroszkóp fluoreszcencia mikroszkóp fáziskontraszt mikroszkóp endoszkóp merev szárú hajlékony szárú (fiberoszkóp) videoszkóp távirányítású (chip) kamera

19 G) II.3. A vizuális ok sajátoss tosságai elvégz gzésüket termékszabv kszabványok, illetve üzemeltetési szabványok írják k elő a módjam a terjedelme az ellenőrzend rzendő eltérések típusait az eltérések elfogadhatósági gi szintjei a vizsgáland landó tárgy felület letének előkész szítésese a várhatv rható eltérések felismeréséhez minimálisan szüks kséges mértm rtékben valós s hibákat nem tüntethet t el nem ronthatja a hibakimutathatóságot gyakran kiegész szítő k latként alkalmazzuk

20 G) II.4. Az emberi és s a gépi g értékelés összehasonlításasa Jellemző Emberi értékelés Gépi értékelés Felbontási határ 0,1-0,2 0,2 mm pixeltől l függf ggően Feldolgozási képessk pesség Elkülönítő képesség Távolság Orientáci ció Mozgás Élek, tartományok Alakfelismerés Felületi leti árnyékok Pontosság Képrendezés valós s idejű nagyon érzékeny jó minőségű észlelés jó minőségű észlelés jó minőségű észlelés magasan fejlett csak minőségi elemzésre magasan fejlett magasan fejlett azonnali éles kontrasztú képeknél korlátozott képessk pesség két t dimenzióban megfelelő képélességre érzékeny éles kontrasztú képeknél mennyiségi elemzésre is korlátolt, szürke rkeárnyalatos rnyalatos lehetőség minőségi elkülönítésn snél pon- tos,, a ok számának növekedésével vel csökken mennyiségi elkülönítésn snél pon- tos,, a ok számának növekedésével vel állandó marad korlátozott, szoftver függf ggő 2D kiért rtékelés 3D kiért rtékelés Működési költsk ltség Általános alkalmazás magasan fejlett magasan fejlett kevés s n latnál l előny nyös kevés s hoz jellegzetes alakokra kiváló korlátozott sok n latnál l előny nyös sok hoz

21 G) III. FOLYADÉKDIFF KDIFFÚZIÓS S VIZSGÁLATOK G) III.1. A elve, kimutatható hibák elv: a felületre letre felvitt folyadék k a kapilláris hatásnak megfelelően en az (anyagfolytonossági) gi) eltérésekbe hatol a felvitt folyadék k eltávol volítása után n az eltérésekb sekből l a folyadék k a felszínre szivárog, ezáltal az eltérés észlelhetővé válik a folyadéknak a vizsgált felületet letet nedvesítenie kell a nedvesítés s feltétele tele behatolási mélysm lység g (h) kimutatható hibák: : el nem tömődött t tt felületi leti hibák

22 G) III.2. A folyadékdiff kdiffúziós s végrehajtása 1) a felület let tisztítása, sa, zsírtalan rtalanítása 2) a jelzőfolyad folyadék k felületre letre vitele és s a beszívódáshoz shoz megfelelő idő biztosítása sa 3) a jelzőfolyad folyadék k eltávol volítása a felületr letről, l, ügyelve arra, hogy az az eltérésekben bent maradjon 4) a jelzőfolyad folyadék k felületre letre hozatala előhívóval val

23 Vizsgáló készlet folyadékdiff kdiffúziós s hoz

24 G) II.3. A folyadékdiff kdiffúziós s ok sajátoss tosságai az értékelés s elvégezhet gezhetősége színes jelzőfolyad folyadék k esetén n azonnal fluoreszkáló jelzőfolyad folyadék k esetén n ultraviola sugárz rzásban az alkalmazhatóság g anyagminőség g függetlenf

25 Források jegyzéke 11. dia: A megjelenítés sorrendjében Miskolci Egyetem Mechanikai Technológiai Tanszék dia: ASM Handbook, Vol. 8: Mechanical Testing and Evaluation. ASM International, Materials Park, Okio, Fig. 1 p dia: TÓTH, L.; CRUTZEN, S.: Roncsolásmentes ok, azok megbízhatósága és következményei Roncsolásmentes i módszerek. Miskolci Egyetem, Miskolc, TB. 99 ME. 23. dia: Testor CD Infotár.

26 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.: Anyag. Szerk.: Tisza, M. Miskolci Egyetemi Kiadó,, F) II.2. p G) II.1. p G) II.2. p G) II.3. p. 393.

27 ME ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam BSc 12. előad adás 2010/2011. tanév, 2. félévf F) A HAJLÍTÓVIZSG VIZSGÁLAT ÉS S ALKALMAZÁSAI G) HIBAFELTÁRÓ VIZSGÁLATOK Köszönöm m a figyelmet!