Anyagvizsgálatok Mechanikai vizsgálatok
Szakítóvizsgálat EN 10002-1:2002 Célja: az anyagok egytengelyű húzó igénybevétellel szembeni ellenállásának meghatározása egy szabványosan kialakított próbatestet egytengelyű igénybevétellel a szabványban előírt sebességgel szakadásig terhelnek, és közben mérik a próbatest által felvett erőt és a megnyúlást.
A szakítóvizsgálat elve Mechanikus vagy hidraulikus terhelés erőmérő cella álló befogó Próbatest finom útadó Durva útadó (jeltáv) (befogó fej) mozgó befogó v = állandó
Szakítópróbatest Arányos próbatest Lo = 5 d o Lo = 10 d o
Szakítópróbatest Menetes befogás Lemez próbatestek Betonacél
Lágyacél szakítódiagramja A I. a rugalmas alakváltozás szakasza. σ = E.ε (Hook törvény), ahol σ - feszültség, E - rugalmassági modulus ε - alakváltozás.
Lágyacél szakítódiagramja II.a. folyási szakasz a folyási szakasz az F eh erőnél kezdődik maradó alakváltozás megindulása
Lágyacél szakítódiagramja II.b. egyenletes alakváltozás szakasza. próbatest minden keresztmetszete egyenletesen alakváltozik. keményedés jelensége
Lágyacél szakítódiagramja. III. kontrakciós szakasz a próbatest alakváltozása egy meghatározott téfogatrészre korlátozódik
A szakadás folyamata
Mérnöki rendszer feszültség : σ = F/ A o alakváltozás, fajlagos nyúlás : ε = l/l o ahol F az erő A o az eredeti keresztmetszet l o a jeltávolság eredeti értéke l a megnyúlás
Valódi rendszer feszültség: alakváltozás azaz az integrálás után F az erő σ = F A d ϕ = A a megváltozott keresztmetszet dl a pillanatnyi megnyúlás a pillanatnyi hossz d o az eredeti átmérő d a pillanatnyi átmérő dl l do ϕ = 2ln d
Folyáshatár R eh = F A eh o A maradó alakváltozás kezdetét jelentő feszültség Mértékegysége: N/mm 2
Folyáshatár egyezményes folyáshatár
Egyezményes folyáshatár R A terhelt állapotban mért egyezményes folyáshatár : = p0,2 F p A 0,2 o [N/mm 2 ] adott maradó alakváltozáshoz tartozó feszültség
Finomnyúlásmérés
Szakítószilárdság R m = F A m o A szakítószilárdság a vizsgálat során mért legnagyobb terhelő erő és az eredeti keresztmetszet hányadosa: Mértékegysége: N/mm 2
Alakváltozási mérőszámok Szakadási nyúlás vagy nyúlás. Jele: X Mértékegysége: % X = l u l o 100 % l o
Alakváltozási mérőszámok Keresztmetszet csökkenés vagy kontrakció. Jele: Z Mértékegysége: % Z = A o A o A u 100%
A szakítóvizsgálat során kapott eredményeket befolyásolják a próbatest alakja, mérete, felületi minősége a terhelés növelésének sebessége a vizsgálati körülmények pl. a hőmérséklet
Fajlagos törésmunka Az anyag szívósságát jellemzi. A fajlagos törésmunka (Jele: W c ) sima, bemetszés nélküli próbatesten, a törés helyén mérve a külső erők munkája, amely a próbatesten a törésig felemésztődik. Mértékegysége J/cm 3.
Az acél viselkedése magasabb hőmérsékleten
Nyomóvizsgálat Nyomószilárdság: R v = F A v o
Példa nyomóvizsgálatra
Hajlító vizsgálat Nyomott oldal Húzott oldal
Meghatározható mérőszám Hajlító szilárdság Jele: R mh Mértékegysége: N/mm 2 ahol M a maximális hajlítónyomaték a K a keresztmetszeti tényező, ami kör keresztmetszet esetén négyszög keresztmetszetre Rmh = F l M = 4 K = d 32 3 π a K = b 6 2 M K
Hajlító vizsgálat
Keménységmérés a mérés gyors, egyszerű a darabon "roncsolásmentesen" elvégezhető az eredményekből egyéb anyagjellemzőkre is következtethetünk a technológiai folyamatba beilleszthető
A Brinell keménység értelmezése Brinell keménységen az F terhelő erő és a lenyomat felületének hányadosát értjük. Jele: HB. A gömbsüveg felülete Dπh. Ezzel a keménység számértéke: A keménység mértékegység nélküli szám! HB F D. π.h HB 0,102 F = = 0,102 2F = ( 2 2 A Dπ D ) D d
Vickers keménység mérőszáma A Vickers keménység a Brinellhez hasonlóan a terhelő erő és a lenyomat felületének hányadosa. A lenyomat felületének meghatározásához a terhelés megszüntetése után a négyzet alakú lenyomat átlóit (d) mérjük. F HV = 0,102 1,854 2 d
Hordozható keménységmérő
A különböző anyagok keménységi értékei
Irodalom..Szemelv..Szemelvények Szentgyörgyiné Gyöngyösi Éva Bencsik Ferenc Pál : Villamos anyagismeret és technológia Csizmadia Ferencné: Anyagismeret Ginsztler Hidasi Dévényi: Alkalmazott anyagtudomány (Nemzeti tankönyvkiadó) (SzIF-Universitas Kft.) (Műegyetemi Kiadó)