Odwiedzając tę ​​stronę, należy dopuścić stosowanie plików cookie. Więcej na temat naszej polityki cookies.

Rodzaje badań metali

Znaczenie

W celu kontroli jakości produkcji stosuje się różnego rodzaju badania metali (chemiczne, fizyczne, mechaniczne itp.). Głównym zadaniem takich testów jest analiza porównawcza cech według określonych parametrów. Na przykład przeprowadza się testy zmęczenia metalu w celu określenia granic wytrzymałości materiału w określonych warunkach pracy. Z reguły w tym celu przeprowadza się obciążenia cykliczne.

Jednym z najważniejszych parametrów elementów konstrukcyjnych jest wytrzymałość, którą bada się między innymi poprzez próby zginania metali przy użyciu naprężeń rozciągających i ściskających. GOST 14019-80 reguluje sposób przeprowadzania tego rodzaju badań właściwości materiałów. Przy określaniu odporności na obciążenia udarowe (dynamiczne) stosuje się testy udarności metali, których cechą charakterystyczną jest obniżenie temperatury badanej próbki.

Próby rozciągania lub zrywania metali są nie mniej powszechne. Badanie to ma na celu określenie granicy sprężystości materiału, granicy plastyczności, wytrzymałości oraz względnego wydłużenia i skurczu materiału. Inną metodą badania metali i stopów jest oznaczanie twardości według ogólnie przyjętych skal:

-Brinell;

-Rockwella;

-Vickersa.

Wykonuje się następujące badania nieniszczące metali: chemiczne, mechaniczne, technologiczne i metalograficzne. Celem testów jest ocena jakości materiału i określenie jego właściwości użytkowych.

Metody mechaniczne

Metody badań mechanicznych służą do określania odporności stopów na różnego rodzaju obciążenia oraz dostarczają informacji o wytrzymałości i plastyczności materiału. Testowane są w warunkach progresywnego wzrostu naprężeń (obciążenie statyczne) lub obciążenia udarowego (obciążenie dynamiczne).

Rozciąganie. Próbka standardowa ma następujące parametry określone przez GOST: dla próbki okrągłej długość jest równa l0d; dla próbki płaskiej długość jest równa 11, Z pola przekroju poprzecznego próbki, wyrażona w mm2. Test przeprowadzany jest na specjalnej maszynie. Próbka jest rozciągana wzdłuż osi aż do pęknięcia, z automatycznym zapisem wykresu odkształcenia.

Test twardości. Jeśli stop jest twardy (stal hartowana) iw przypadku cienkiej blachy stalowej, twardość określa się za pomocą testu Rockwella, wciskając kulkę lub stożek diamentowy o średnicy 1,59 mm w próbkę. Rockwell HR można przeliczyć na twardość Brinella za pomocą specjalnych tabel. Dla stali węglowych o wytrzymałości na rozciąganie 400 - 1000 MPa istnieje zależność między Brinell NV . twardość i wytrzymałość na rozciąganie: 0 = 0,36 NV.

Testowanie zginania. Badanie określa zdolność blachy do odkształcania się zgodnie z zadanym kształtem. Próbka jest wycinana z arkusza bez żadnej obróbki powierzchniowej i gięta na specjalnej prasie.

Próba udarności (próba wytrzymałości na kruche ). Badanie przeprowadza się na specjalnych prętach wahadłowych, umieszczając tam standardowe próbki karbowane. Ten test określa zdolność stopu do przeciwstawiania się działaniu obciążeń dynamicznych. Im bardziej plastyczny metal, tym większa odporność na obciążenia udarowe.

Badanie zmęczenia. Ten test określa odporność na cykliczne obciążenia i wibracje, na które materiał nie zawiedzie. Powszechnie stosowana jest maszyna do badania zmęczenia zginaniem. Próbka cylindryczna jest poddawana obciążeniom ściskającym i rozciągającym.

Test pełzania - Ten test określa odporność materiału na długotrwałe obciążenie w podwyższonych temperaturach. Czas trwania testu to kilka tysięcy godzin. Wiarygodne wyniki można uzyskać tylko przy użyciu specjalistycznego sprzętu z precyzyjną kontrolą temperatury próbki i dokładną kontrolą zmian wymiarów.

Testy pęknięć. Próbka z szyjką jest łamana przez uderzenie, a powstałe pęknięcie jest badane pod mikroskopem, ujawniając wtrącenia, pory i włosy. Badanie to umożliwia ocenę uziarnienia, grubości utwardzonej warstwy oraz głębokości zacementowania.

Metody optyczne i fizyczne

Badanie mikroskopowe . Do badania struktury pęknięcia stosuje się mikroskop metalurgiczny lub polaryzacyjny. Bada się pęknięcie materiału, ujawniając wtrącenia, pory i włosy. Badanie to umożliwia oszacowanie wielkości i kształtu ziaren, stosunków fazowych, grubości utwardzonej warstwy oraz głębokości nawęglenia.

Badanie radiograficzne . Ta metoda jest często stosowana do kontroli jakości spoin. Na uzyskanym radiogramie wykrywane są pory, segregacja i pęknięcia. Wykonując naświetlanie w dwóch prostopadłych projekcjach możliwe jest precyzyjne określenie lokalizacji wady.

Magnetyczna kontrola proszkowa jest odpowiednia dla materiałów ferromagnetycznych, takich jak stopy niklu, żelaza i kobaltu. Powierzchowne i niektóre rodzaje defektów wewnętrznych materiałów ferromagnetycznych można wykryć, osadzając proszek magnetyczny na namagnesowanej próbce.

Metody chemiczne

Testy chemiczne określają dokładność składu chemicznego, obecność lub brak niezbędnych zanieczyszczeń. Podczas trawienia powierzchnia metalu jest wystawiana na działanie roztworów chemicznych w celu wykrycia porowatości, segregacji itp . Obecność zanieczyszczeń siarką i fosforem można wykryć metodą odcisku stykowego, w której powierzchnia próbki jest dociskana do światłoczułego papieru fotograficznego.

Metoda analizy spektroskopowej pozwala na szybkie jakościowe oznaczenie niewielkich ilości zanieczyszczeń, których nie można wykryć innymi metodami chemicznymi. Za pomocą przyrządów takich jak polichrometry, kwantometry i kwantowaki analizuje się widmo próbki, po czym wskaźnik wskazuje procentowy skład badanego metalu.