Műszerezett keménységmérés alkalmazhatósága a gyakorlatban



Hasonló dokumentumok
A vizsgált anyag ellenállása az adott geometriájú szúrószerszám behatolásával szemben, Mérnöki alapismeretek és biztonságtechnika

Mechanikai tulajdonságok és vizsgálatuk

Anyagvizsgálatok. Mechanikai vizsgálatok

Anyagszerkezet és vizsgálat

2. Tantermi Gyakorlat A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata Nyomóvizsgálat, hajlítóvizsgálat, keménységmérés

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

WESSLING Közhasznú Nonprofit Kft. Qualco MAE jártassági vizsgálatok

Anyagismeret a gyakorlatban (BMEGEPTAGA0) KEMÉNYSÉGMÉRÉS

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Anyagismeret I. Nyomó, hajlító vizsgálat Keménységmérés. Összeállította: Csizmazia Ferencné dr.

Mechanikai tulajdonságok és vizsgálatuk 1-2

Polimerek vizsgálatai

Hőkezelő- és mechanikai anyagvizsgáló laboratórium (M39)

Laborgyakorlat. Kurzus: DFAL-MUA-003 L01. Dátum: Anyagvizsgálati jegyzőkönyv ÁLTALÁNOS ADATOK ANYAGVIZSGÁLATI JEGYZŐKÖNYV

Polimerek vizsgálatai 1.

BME ANYAGTUDOMÁNY ÉS. Mechanikai anyagvizsgálat. Szakítóvizsgálat. A legelterjedtebb roncsolásos vizsgálat

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (5) a NAH /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Építőanyagok I - Laborgyakorlat. Fémek

A felület vizsgálata mikrokeménységméréssel

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

A POLIPROPILÉN TATREN IM

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 6.

4. POLIMEREK SZAKÍTÓ VIZSGÁLATA

12. Polimerek anyagvizsgálata 2. Anyagvizsgálat NGB_AJ029_1

Nagyszilárdságú lemezanyagok alakíthatósági vizsgálatai

A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata

Akusztikus aktivitás AE vizsgálatoknál

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2014 nyilvántartási számú 2 akkreditált státuszhoz

Alumínium ötvözetek aszimmetrikus hengerlése

Polimerbetonok mechanikai tartósságának vizsgálata Vickers keménységmérő felhasználásával

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Tömeg (2) kg/darab NYLATRON MC 901 NYLATRON GSM NYLATRON NSM Átmérő tűrései (1) mm. Átmérő mm.

Kecskeméti Főiskola GAMF Kar. Poliolefinek öregítő vizsgálata Szűcs András. Budapest, X. 18

LABMASTER anyagvizsgáló program

A beton nyomószilárdságának vizsgálata az MSZ 4798:2004 szerint

Elsőként ellenőrizzük, hogy a 2,5mm átmérőjű golyóval vizsgálható-e az adott vastagságú próbadarab.

a NAT /2011 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Mechanikai tulajdonságok Statikus igénybevétel. Nyomó igénybevétellel szembeni ellenállásának meghatározása

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

POLIMERTECHNIKA Laboratóriumi gyakorlat

lehetőségei Tanulmány Kidolgozta: Készült: A projekt szakmai vezetője: egyetemi hallgató, ME

Fémtechnológiák Fémek képlékeny alakítása 1. Mechanikai alapfogalmak, anyagszerkezeti változások

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Mechanikai tulajdonságok Statikus igénybevétel. Nyomó igénybevétellel szembeni ellenállásának meghatározása

VIZSGÁLATOK MEGFELELŐSÉGE

A mikrokeménység-vizsgálat alkalmazása az ipari minőség-ellenőrzés területén

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Golyós hüvely Raktári program

Polimer nanokompozit blendek mechanikai és termikus tulajdonságai

Folyásgörbe felvétele. Forgácsnélküli alakítás (LGB_AJ010_1) Győr,

Kisciklusú fárasztóvizsgálatok eredményei és energetikai értékelése

Polimerek fizikai, mechanikai, termikus tulajdonságai

KIFÁRADÁSI ÉLETTARTAM KISFELADAT

Hajlítás BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK POLIMEREK HAJLÍTÓ VIZSGÁLATA

KIFÁRADÁSI ÉLETTARTAM MINTAFELADAT (MSc.)

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

a NAT /2008 számú akkreditálási ügyirathoz

ANYAGISMERET A GYAKORLATBAN. KATONA BÁLINT ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK

Toronymerevítık mechanikai szempontból

miák k mechanikai Kaulics Nikoletta Marosné Berkes Mária Lenkeyné Biró Gyöngyvér

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2015 nyilvántartási számú (1) akkreditált státuszhoz

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK Fémek technológiája

a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Pattex CF 850. Műszaki tájékoztató

Kiöntött síncsatornás felépítmény kialakításának egyes elméleti kérdései

Síklapokból álló üvegoszlopok laboratóriumi. vizsgálata. Jakab András, doktorandusz. BME, Építőanyagok és Magasépítés Tanszék

TERMÉKTERVEZÉS NUMERIKUS MÓDSZEREI. 1. Bevezetés

Szádfal szerkezet ellenőrzés Adatbev.

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MEGHÍVJUK ÖNT ÉS KOLLÉGÁIT AZ AUTOMOTIV KIÁLLÍTÁSRA AHOL CÉGÜNK AZ

TARTALOMJEGYZÉK. 1. KIINDULÁSI ADATOK Geometria Anyagminőségek ALKALMAZOTT SZABVÁNYOK 6.

Mérési hibák

Anyagi tulajdonságok. Anyagismeret a gyakorlatban. Dr. Orbulov Imre Norbert Anyagtudomány és Technológia Tanszék

merevség engedékeny merev rugalmasság rugalmatlan rugalmas képlékenység nem képlékeny képlékeny alakíthatóság nem alakítható, törékeny alakítható

SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2015 nyilvántartási számú 1 akkreditált státuszhoz

Anyagismeret a gyakorlatban (BMEGEPTAGA0) SZAKÍTÓVIZSGÁLAT

XT - termékadatlap. az Ön megbízható partnere

Szakítás BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK POLIMEREK SZAKÍTÓVIZSGÁLATA

Nemzeti Akkreditáló Testület

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2015 nyilvántartási számú 1 akkreditált státuszhoz

Akkreditált kalibráló és vizsgáló laboratórium

Szakítás BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK POLIMEREK SZAKÍTÓVIZSGÁLATA

ANYAGSZERKEZETTAN ÉS ANYAGVIZSGÁLAT SZAKÍTÓVIZSGÁLAT

AZ ACÉLSZERKEZETEK ÁLLAPOTVIZSGÁLATA

Ütőmunka meghatározása acél próbatesten, Charpy-kalapáccsal, amely ingás ütő-hajlítómű (Charpyinga) Dr. Kausay Tibor

KIFÁRADÁSI ÉLETTARTAM KISFELADAT (MSc.)

Szilárdsági számítások. Kazánok és Tüzelőberendezések

Csővezetékekben lévő korróziós hibák veszélyességének értékelési rendszere

Ejtési teszt modellezése a tervezés fázisában

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

a NAT /2006 számú akkreditált státuszhoz

1 Mechanikai anyagvizsgálatok.

Öntészeti szimuláció, hıfizikai adatbázis. Szerzı: Dr. Molnár Dániel

Átírás:

Műszerezett keménységmérés alkalmazhatósága a gyakorlatban Rózsahegyi Péter laboratóriumvezető Tel: (46) 560-137 Mob: (30) 370-009 Műszaki Kockázatmenedzsment Osztály Mechanikai Anyagvizsgáló Laboratórium

Tartalom Műszerezett keménységmérő Meghatározható anyagtulajdonságok Berendezés kalibrálása Összehasonlító vizsgálatok és eredményei Összefoglalás

Műszerezett keménységmérő Típus: Romolus WorkStation + Alexandra I. műszerezett keménységmérő Gyártó: Quad Group Benyomódási mélység tartomány: 600 μm Benyomódás felbontása: 0,156 μm Benyomódás mérés pontossága: <1% Maximális terhelés: 0 N Erőmérés felbontása: 0,06 N Erőmérés pontossága: <1% Terhelési sebesség: 1 N/sec Behatolótest típus: Vickers, Rockwell C Maximális próbatest vastagság:,54 cm

Műszerezett keménységmérő Meghatározható anyagi paraméterek Rugalmassági modulus (E) Keménység (HV, HRC) Folyáshatár (közelített érték) Keményedési kitevő (közelített érték) Feszültség-nyúlás diagram (közelített érték)

Műszerezett keménységmérő A Romolus Workstation további vizsgáló moduljai Hajlító vizsgálat modul Szakító vizsgálat modul Csavaró vizsgálat modul Tépő vizsgálat modul Nyíróvizsgálat modul Bevonati réteg tapadás vizsgáló modul

Műszerezett keménységmérés (Vickers) A s (h)=6,43. h A p (h)=4,50. h F HM = As(h) 1 1 HM = = m A (h)/h m 6,43 H IT = Fmax A (h p c s ) Martens keménység Lenyomat keménység h c = h max - ε. (h max -h r ), (ε = 0,75) Vickers keménység: HV = Fmax A (h s p ) A s (h p )=6,43. h p

Műszerezett keménységmérés (Vickers) h r meghatározás: - Lineáris extrapoláció F = ah+b - Power Law Módszer F = K(h - h p ) m F = b a C = mk(h max -h p ) m-1 meredekség (h max ) h r max F = Ch max + h r h r = F Ch max Rugalmassági modulus meghatározása: E r = C π A p E IT (h c = ) 1 E r 1 ν s 1 ν E i i lenyomodás rug. modulus ν s próbatest poisson tényezője ν i behatolótest poisson tényezője (0,07) E i behatolótest rug. Modulusza (1,14. 10 6 ) A p (h c ) = 4,50h c

Mérést befolyásoló tényezők Felületi érdesség h 0Ra (R amax = 4 μm /alumínium/,, μm /acél/, 0,8 μm /keményfém/) 100 N-os terhelésnél Párhuzamosított felületek (max. 1 -os eltérés) Alátámasztás tisztasága (tiszta, pormentes felület) Erő és benyomódás értékekre kerülő elektromos zaj (szünetmentes táp alkalmazása vagy digitális szűrés) Próbatest inhomogenitása, szemcseméret (növelheti a szórást) F h görbe kiinduló pontjának meghatározása (jelentősen befolyásolja a mérési eredményeket) Vizsgálati hőmérséklet stabilitás Próbatest vastagság (min. 10h max vagy 3d max )

F- h görbe kiinduló pontjának meghatározása Rosszul megválasztott kiindulási pont jelentősen befolyásolja a keménység és rugalmassági modulus értékeket! Erőnövekedésre indul az F h görbe rögzítése - A kezdeti bizonytalanságok és az elektromos zaj miatt növeli a szórást 1 0 pont meghatározás közelítő görbével (F max 5-10%-a között) F = (h b) m - Kiküszöböli a kezdeti bizonytalanságokat m,b konstans - Egységesen F=0,1 N h 0 meghatározható

Digitális szűrés

Berendezés kalibrálása Erő mérés kalibrálása (gyári kalibrálás) Útmérés kalibrálás és gép merevség meghatározás (közvetett módon) Keménység meghatározás HV = Fmax A (h s p ) Rugalmassági mod. meghatározás E r = C π A p (h c ) E IT = 1 E r 1 ν s 1 ν E i i Kalibrálás Vickers etalonnal (HV10=317, E=10000 MPa)

Berendezés kalibrálása Kalibrálás menete: I. h I = k. h II. h II = h I F. c k: konstans F: terhelő erő C: gép merevsége k = 1,09 c = 0,08 μm/n

Berendezés kalibrálása Mérési eredmények: Mérési pont Mérőmikroszkóp HV10 HV10 Alexandra (eredeti) E (MPa) HV10 Alexandra (kalibrált) E (MPa) 1 313 338 89 114 318 1 041 31 365 80 39 39 08 440 3 36 364 87 86 38 00 199 4 317 339 89 976 308 363 5 3 360 9 936 330 0 095 Átlag: 30 353 87 910 33 1 67 Szórás: 4,9 13,4 4 748 9,6 8 984

Összehasonlító vizsgálatok (szakítóvizsgálat) Vizsgálati körülmények: Vizsgáló berendezés: INSTRON 8803 Vizsgálati mód: útvezérlés Vizsgálati sebesség: 3 mm/perc Extensométer jeltáv: 10 mm Tárolt paraméterek: erő(f), alakváltozás (ΔL) Vizsgált anyagminőségek: acél, alumínium, réz, titán Meghatározott paraméterek: Rugalmassági modulus (E) Szakító szilárdság (R m ) Egyezményes folyáshatárt (R p0. ) R = F S ϕ = ln 0 (1+ ε) L L 0 n R = Kϕ

Összehasonlító vizsgálatok (műszerezett keménységmérés) Vizsgálati paraméterek: Vezérlési mód: erővezérlés Terhelési sebesség: 1N/sec Maximális terhelés: 100 N

Vizsgálati eredmények összehasonlítása Acél R m = 61 MPa R p0. = 408 MPa Mérési pont Mérőmikroszkóp HV10 Szakítóvizsgálat E (MPa) Alexandra HV10 E (MPa) 1 190,5 07 160 199 1 574 175,1 10 070 179 0 787 3 177,3 10 600 168 15 759 4 173,6-169 181 618 5 193,5-178 30 754 Átlag: 18,0 09 77 179 08 699 Szórás: 9,3 1 85 1,4 18 163

Vizsgálati eredmények összehasonlítása Titán R m = 440 MPa R p0. = 38 MPa Mérési pont Mérőmikroszkóp HV10 Szakítóvizsgálat E (MPa) Alexandra HV10 E (MPa) 1 191 113 130 166 104 300 169 99 485 17 104 338 3 147 105 60 165 11 79 4 179-189 130 416 5 184-186 115 768 Átlag: 174 106 078 179 115 310 Szórás: 17,3 6 834 1,4 11 305

Vizsgálati eredmények összehasonlítása Alumínium R m = 54 MPa R p0. = 43 MPa Mérési pont Mérőmikroszkóp HV10 Szakítóvizsgálat E (MPa) Alexandra HV10 E (MPa) 1 64 77 971 60 76 335 69 73 434 68 89 910 3 70-67 90 633 4 70-69 88 708 5 67-63 93 046 Átlag: 68 75 703 65 87 76 Szórás:,4 3 08 3,8 6 56

Vizsgálati eredmények összehasonlítása Réz R m = 63 MPa R p0. = 507 MPa Mérési pont Mérőmikroszkóp HV10 Szakítóvizsgálat E (MPa) Alexandra HV10 E (MPa) 1 17 11 500 05 116 98 06 115 170 18 95 395 3 16 118 190 03 84 103 4 11-158 10 161 5 14-165 97 055 Átlag: 13 118 87 18 99 18 Szórás: 4,5 3 166 1,7 11 938

Összefoglalás A vásárolt műszerezett keménységmérő eddigi használata és kalibrálása során szerzett tapasztalatok alapján a következő megállapítások tehetők: A műszer a makro terheléstartományba sorolható (szabvány szerint: N F 30 kn) Makrotulajdonságok mérésére használható. Sok a vizsgálati eredményt befolyásoló tényező, ezért körültekintő vizsgálat előkészítést igényel (zajmentesség, próbatest polírozás, párhuzamosítás, pormentesség, biztosítani kell a légmentes felfekvést, stb.) A vizsgálatok azt mutatták, hogy acél alapanyagok keménységének és rugalmassági modulusának megállapítására alkalmas, de több mérés szükséges a magas szórás miatt. Titán, réz és alumínium vizsgálatánál ismerni kell a lenyomat alakját, torzulását, annak függvényében lehet következtetni a keménységre és a rugalmassági modulusra. További vizsgálatok szükségesek ezen a területen. A benyomódási görbéből különböző módszerekkel meghatározható még a folyáshatár és a valódi feszültség - valódi nyúlás diagram. A műszerezett keménységmérésnek ez az egyik legfontosabb előnye. Az így meghatározott anyagjellemzők összehasonlítását a hagyományos módszerekhez meghatározott anyagjellemzőkhöz, különböző anyagokra a közeljövőben tervezzük.

Hivatkozások MSZ EN ISO 14577-1:003 Metallic Materials Instrumented indentation test for hardness and materials parameters Part 1: Test method Marta Mata Burgeroas: Continuum analysis of sharp indentation experiments in metallic materials: theory and finite element simulation. December 004 Eduard Kimmari and Lembit Kommel: Application of the continuous indentation test method for the characterisation of mechanical properties of B4C/Al composits Varga Ferenc, Tóth László, Guy Pluvinage: Anyagok károsodása és vizsgálata különböző üzemi körülmények között. Keménységmérés. Miskolc, 1999 Nurot Panich, Sun Yong: Improved Method to Determine the Hardness and Elastic Moduli using Nano Indentation. KMITL Sci. J. Vol. 5 No. Jan-Jun 005