Виды механических испытаний: на растяжение, на твердость. Лаборатория в Челябинске + Курган, Екатеринбург, Пермь, Ханты-Мансийск.

Механические испытания металлов, испытание металлов в Ростове

Механические испытания имеют важнейшее значение в промышленности. Целью механических испытаний металлов является определение качественных и эксплуатационных характеристик материалов, в частности, прочности и пластичности. На основе полученных результатов делают прогнозы относительно поведения металлических деталей в реальных условиях.

Методы и виды испытаний

Металлические детали машин и механизмов в процессе эксплуатации подвергаются различным нагрузкам и воздействиям, которые по характеру бывают растягивающие, сжимающие или сдвиговые. В зависимости от вида материала и целей экспертизы применяют различные методики испытания механических свойств металлов:

• статические – образцы подвергаются воздействию постоянной или плавно возрастающей нагрузки;
• динамические – нагрузка в процессе опыта увеличивается с большой скоростью;
• циклические – направление и величина нагрузки изменяются многократно;
• технологические – оценивается поведение материалов при испытании на специальных установках, имитирующих специфические условия эксплуатации.

Определение твёрдости

Чаще всего проводятся механические испытания металлов на твёрдость. Эта характеристика показывает способность материала сопротивляться проникновению в него более твёрдого объекта. Существует несколько методик проведения экспертизы: вдавливание в поверхность стального шарика (по Бринеллю), алмазного конуса (по Роквеллу), 4-гранной алмазной пирамиды (по Виккерсу).

Существенным преимуществом данной методики является простота проведения опыта. При этом испытуемое изделие не разрушается и может поступить в продажу. По результатам определения твёрдости можно сделать вывод о приблизительном пределе прочности металла при растяжении.

Испытание на растяжение

Востребованный вид механических испытаний металлов, который позволяет определить такие важнейшие характеристики, как предел прочности, относительное удлинение, предел упругости, предел тягучести.

Для исследования берут образцы с круглым или прямоугольным сечением, которые закрепляют на лабораторной машине и растягивают с постоянной скоростью. В процессе механических испытаний стали и других пластичных материалов фиксируется изменение деформации, затем математическими вычислениями определяются требуемые показатели.

Испытание на сжатие

Испытания на растяжение не дают объективных результатов при исследованиях хрупких материалов. В этом случае используют другой способ определения прочностных характеристик – испытания на сжатие. Также этот вид экспертизы необходим, когда в реальных рабочих условиях на деталь действуют сжимающие нагрузки. Опытный образец устанавливают между платформами пресса и прикладывают к нему давление, в результате чего происходит деформация или разрушение материала.

Механические испытания металлов – это комплекс исследований, проводимых в лаборатории на специальном оборудовании с целью определения физико-механических свойств материалов. Экспертиза даёт объективные данные о свойствах испытуемых материалов, возможности их применения для массового производства деталей машин, оборудования, сооружений.

«Лабораторно-исследовательский центр» проводит механические испытания тонких листов, проволоки, листового и фасонного проката, труб, стали арматурной, соединений сварных арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций, сварных соединений металлических материалов, крепежей и метизов по показателям:

• Прочность при растяжении
• Временное сопротивление
• Предел текучести
• Относительное удлинение
• Относительное сужение
• Изгиб/загиб
• На ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенной температурах
• Твердость по Бринеллю (вдавливанием шарика)
• Твердость по Виккерсу (вдавливанием алмазного наконечника в форме правильной четырехгранной пирамиды)
• Твердость по Роквеллу (вдавливанием в поверхность образца (изделия) алмазного конуса или стального сферического наконечника)

По окончании работ выдается официальный протокол исследований, признаваемый государственными и коммерческими структурами.

Подробнее с перечнем услуг, а также их стоимостью Вы можете ознакомиться в нашем прайс-листе.

Механические испытания

МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

 Механические испытания материалов проводятся на современном высокотехнологичном оборудовании, оснащенным программным обеспечением для обработки полученных результатов. Все виды механических испытаний могут быть осуществлены в различном диапазоне температур.

 

Испытания на растяжение и сжатие

 Одно из самых распространенных видов механических испытаний. Оно позволяет по результатам одного опыта определить сразу несколько важных характеристик материала, являющихся критерием его качества. При проведении испытаний определяют следующие характеристики механических свойств: пределы пропорциональности, упругости, текучести, прочности, истинного сопротивления разрыву, относительное удлинение и сужение.

Испытательное оборудование находит применение для различных материалов (пластиков, металлов, композитов, эластомеров и др. ) в разных отраслях промышленности.

Испытательные машины полностью соответствуют требованиям ГОСТ, ASTM, DIN, ISO, BS, EN и других национальных и международных стандартов.

Температурный диапазон испытаний: от 20°C до 1200°C.

 

Испытания на твердость

Испытания материалов на твердость не требуют изготовления специальных образцов; методика испытаний достаточно проста и может осуществляться непосредственно на готовой детали без ее разрушения. Определение твердости является наиболее часто применяемым методом испытания металлов.

В ЦКП ОАО «ВТИ» проводятся испытания металлов по методам Бринелля, Виккерса и Роквелла. Универсальные твердомеры позволяют оценивать твердость, как на микрошлифах, так и на образцах с размерами до 300мм.

Температурный диапазон испытаний: от 20°С до 600°С.

	Определение микротвердости металла

Испытания на ударный изгиб

Ударная вязкость — способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки. Характеризует надежность материала, его способность сопротивляться хрупкому разрушению. Испытание проводят на образцах с надрезами различной формы и размеров.

Оборудование позволяет качественно изготавливать надрезы и проводить испытания на образцах типа Шарпи и Менаже. Температурный диапазон испытаний: от -70°С до 1200°С

 

Маятниковый копер для испытания на ударный изгиб и станок для выполнения надрезов типа Шарпи и Менаже

Характеристика и виды механических испытаний

МЕТОДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ Характеристика и виды механических испытаний  [c.11]

ХАРАКТЕРИСТИКА И ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ  [c.115]

Одним из видов механических испытаний являются технологические пробы, дающие не объективные, а только сравнительные характеристики свойств материала при строго регламентированных условиях испытания.

Сюда относятся испытания на твердость, на ударную вязкость и некоторые другие. В некоторой мере к технологическим пробам могут быть отнесены также испытания на усталостную прочность.  [c.506]

В определении количественной меры пластичности стремились к поиску универсальной характеристики, не зависящей от напряженно-деформированного состояния. Например, за меру пластичности принимали усредненную деформацию, полученную в результате испытаний на растяжение и сжатие. Для каждого вида механического испытания характерна своя определенная схема напряженного состояния, поэтому предел пластичности будет различным для разных видов испытаний.  

[c.488]

Общая характеристика видов механических испытаний. Диаграммы напряжение — деформация могут быть получены различными способами нагружения образцов. При выборе конкретного вида испытания исходят из двух основных требований. Во-первых, чтобы схема напряженного и деформированного состояния при испытании была макси-  [c.

29]

Рассмотрим более подробно некоторые виды механических испытаний, основные характеристики которых, а также схемы диаграмм нагружения приведены в табл. 3, 4 и на рис. 1.15.  [c.30]

Важнейшим критерием оценки качества клеесварного соединения являются прочностные характеристики. Вид и характер механических испытаний таких соединений определяются техническими условиями на клеесварное изделие.  [c.23]

Механические испытания материалов отличаются большим разнообразием по характеру нагрузки различают испытания статической, динамической и повторно-переменной нагрузками по виду деформации испытуемого образца — испытания на растяжение, сжатие, кручение, изгиб, сложное сопротивление. Наиболее распространены испытания статической нагрузкой, а из них — испытания на растяжение, осуществляемые наиболее просто и позволяющие получить весьма полные и надежные данные о механических характеристиках материала.  [c.195]

В предыдущих главах был рассмотрен вопрос о различных видах деформаций бруса было выяснено, возникновением каких напряжений сопровождается каждый вид деформации и, наконец, были получены формулы, позволяющие вычислять напряжения в любой точке поперечного сечения нагруженного бруса. Однако, для того, чтобы ответить на главный вопрос сопротивления материалов, прочна или не прочна рассчитываемая деталь, недостаточно знать только лишь численное значение максимальных напряжений, возникающих в опасном сечении рассчитываемого элемента конструкции, необходимо также знать прочностные характеристики того материала, из которого изготовлен данный элемент. Механические свойства, т. е. свойства, характеризующие прочность, упругость, пластичность и твердость материалов, определяются экспериментальным путем при проведении механических испытаний материалов под нагрузкой. Следовательно, цель механических испытаний материалов — определение опытным путем механических характеристик различных материалов.  [c.273]

Настоящая глава посвящается ознакомлению с механическими испытаниями материалов, т. е. ознакомлению с методами экспериментального определения числовых характеристик прочности, упругости и пластичности материалов при различных видах деформации.  [c.273]

Многообразие факторов, а также сложность их совместного влияния не позволяют пока получить точные количественные зависимости для определения пластических характеристик металлов и сплавов при различных условиях деформации. Поэтому пластические характеристики металлов и сплавов определяют опытным путем с помощью различных видов механических и технологических испытаний.  [c.17]

Несмотря на многообразие критериев (характеристик) пластичности до сих пор нет надежного обобщающего показателя пластичности и каждый показатель определяет пластичность металла лишь для одного из видов механических или технологических испытаний.  [c.18]

Перечень видов контроля механических характеристик допускается сократить по сравнению с указанными в Правилах при условии гарантии нормированных значений характеристик предприятием — изготовителем полуфабриката. Гарантии должны быть подтверждены и путем статистической обработки данных сертификатов изготовителя не менее чем за 5 лет, результатов испытаний моделей и образцов, включая испытания на растяжение, и периодическим контролем продукции, что должно быть отражено в НТД. Обеспечение гарантии должно быть подтверждено положительными заключениями головных организаций по материалам и технологии, а также по котлостроению.  [c.69]

Существует большой ряд достаточно строгих аналитических критериев согласия результатов эксперимента выбранному виду гипотетического распределения. Однако при решении задач, связанных с исследованием характеристик механических свойств, многие из них теряют свою универсальность в связи с тем, что параметры гипотетического распределения заранее ие известны, а могут лишь оцениваться по результатам механических испытаний.  [c.81]

К разрушающим методам контроля относят механические испытания, металлографию, коррозионные испытания, технологические пробы на свариваемость и др. РК обычно дает возможность получить количественные характеристики качества соединения (например, прочность соединения на растяжение) и точно определить вид (природу) дефекта. Недостатком РК является то, что испытания проводятся на образцах-свидетелях, моделях, реже на готовых изделиях, но не на тех объектах, которые в дальнейшем применяются в эксплуатации. Для обеспечения достоверности испытаний количество образцов должно быть достаточно большим. При этом расходуется большое количество материалов, изготовление образцов требует трудоемкой механической обработки.  [c.336]

Механические испытания сварных образцов проводят для определения стандартных механических характеристик материала — предела текучести, прочности, относительного удлинения и поперечного сужения (показатели пластичности), а также ударной вязкости. Кроме того, проводят испытания на изгиб плоского образца или на сплющивание (для труб диаметром менее 108 мм). Эти виды испытаний необходимы в следующих случаях  [c.378]

В зависимости от условий испытаний и (или) определяемых характеристик различают виды испытаний на функционирование, на стойкость к внешним воздействиям (механические, климатические и т.п.), на надежность и т.п.  [c.353]

Деформация ползучести и разрыв начинаются на границах зерен и проявляются в виде скольжения вдоль границ и разделения зерен. Таким образом, разрушение при ползучести является межкристал-лическим в противоположность, например, транскристаллическому разрушению в ироцессе усталости при комнатной температуре. Хотя ползучесть представляет собой явление пластического течения, в результате межкристаллического характера разрушения поверхность разрыва выглядит так же, как и при хрупком разрушении. Разрыв при ползучести происходит обычно без образования шейки и без каких-либо предупредительных эффектов. Современное состояние знаний не позволяет теоретически надежно предсказать характеристики поведения материала в момент разрыва при длительной или при кратковременной ползучести. Кроме того, корреляция между свойствами материала при ползучести и его механическими характеристиками при комнатной температуре, по-видимому, мала или отсутствует совсем. Поэтому данные испытаний при комнатной температуре и эмпирические методы экстраполяции этих данных трудно использовать для прогнозирования поведения при ползучести в ожидаемых эксплуатационных условиях.  [c.433]

Связь между твердостью металла и его характеристиками прочности при нормальной температуре всегда была предметом пристального внимания специалистов, работающих в области материаловедения и механических испытаний материалов. Известны эмпирические формулы [1, 2] для определения характеристик прочности сталей по ее твердости. Эти соотношения имеют вид  [c.88]

Наиболее характерными видами деформации элементов эмалированной аппаратуры являются растяжение и изгиб. Так как разрушение при растяжении покрытий происходит при меньших значениях предельных напряжений, чем при изгибе, то согласно ост 26-01-750—73 Покрытия стеклоэмалевые. Методы механических испытаний на растяжение за основную характеристику прочности композиции металл — эмаль приняты предельные напряжения при растяжении, зависимость которых от температуры эксплуатации для серийно изготовляемых эмалей и сталей приведена на рис. 1 и 2.  [c.5]

Усталостные характеристики оказываются очень чувствительными к условиям проведения испытаний. Помимо таких условий, как химический состав, микроструктура, температура, термообработка, которые существенно влияют и на данные статических испытаний, серьезное влияние оказывают чистота механической обработки поверхности, форма образца, его размеры, характер испытаний и т. п. Например, предел текучести, определенный для одного и того же материала из опытов на растяжение цилиндрического образца и из опытов на изгиб бруса, на образцах с полированной поверхностью и на образцах, обработанных резцом на токарном станке, будет, по суш еству, одним и тем же. Пределы же усталости, определенные из опытов на растяжение— сжатие и из опытов на изгиб, иногда очень сильно, отличаются, причем разница достигает 40 — 50% (по отношению к меньшей из величин). Несопоставимые данные об усталостных характеристиках получаются из испытаний двух образцов при прочих равных условиях, один из которых хорошо отшлифован, а другой грубо обработан на токарном станке. Небезразличным также оказывается, ведутся ли испытания на знакопеременный симметричный изгиб в одной и той же физической плоскости цилиндрического образца или путем вращения вокруг криволинейной оси изогнутого образца, как это делается в ряде испытательных машин на усталость, когда все диаметральные сечения образца проходят одну и ту же историю напряжений. В справочниках данные об усталости обычно приводятся для трех видов типовых испытаний на изгиб, на одноосное растяжение—сжатие и на кручение (соответствующие пределы усталости обозначаются  [c.307]

К числу свойств, легко устанавливаемых и потому пригодных для опенки определенных материалов, а также для более детального определения их качественных характеристик, кроме цвета, удельного веса, кристаллической формы и т. д., относится также и твердость. Для распознавания различных минералов, встречающихся в природе, минералоги составили шкалу твердости , в которой алмазу, как самому твердому из всех исследованных минералов, приписывается твердость 10, а ряду других минералов приписывают твердость от 1 до 9. Установление твердости любого тела производится путем нанесения царапин, т. е. при помощи механического испытания простейшего вида для этого устанавливают, какой из минералов шкалы твердости еще оставляет царапины на испытуемом материале и какой уже не дает царапин или иначе, на каком из минералов исследуемый оставляет царапины. На основании результатов такого испытания и определяют место исследуемого материала в этой условной шкале твердости.  [c.217]

Однако решение вопроса о зависимости модуля упругости от частоты неразрушающими методами не может быть противопоставлено разрушающим механическим испытаниям, поскольку только обобщение всех видов испытаний позволит получить характеристики поведения материалов и правильное физическое  [c.39]

Общие принципы характеристики деформационно-прочностных свойств полимеров и типичные диаграммы напряжение — деформация были обсуждены в гл. 1. Оценка деформационнопрочностных свойств материала с помощью диаграмм напряжение — деформация является наиболее распространенным видом механических испытаний материалов. Этот метод очень важен с практической точки зрения и получаемые результаты привычны для инженеров. Однако связь результатов таких испытаний с реальным поведением материала в изделии не так проста, как иногда кажется. Так как вязкоупругость полимеров обусловливает высокую чувствительность их механических свойств к различным факторам, диаграммы напряжение — деформация только приближенно предсказывают поведение полимера в изделии. Обычно диаграммы напряжение — деформация или даже только их характерные точки получают для одной температуры и одной скорости деформации. Для набора информации, необходимой для инженера-конструктора, требуется проведение испытаний при нескольких температурах и скоростях деформации, что занимает много времени и связано со значительным расходом материалов. Обычно имеются данные о деформационно-прочностных свойствах при растяжении или изгибе, хотя часто необходимо знать результаты испытаний при сжатии и сдвиге, в том числе не только при одноосном, но и при двухосном нагружении. Поэтому очевидно, что, используя обычно имеющиеся данные о деформационнопрочностных свойствах полимерных материалов, инженер-конструктор должен в значительной мере полагаться на интуицию и опыт, что часто приводит к перестраховке или к ошибкам при конструировании изделий.  [c.152]

Одноосное растяжение является наиболее распространенным и наиболее изученным видом механических испытаний армированных пластиков. Этот вид испытаний податливых и жестких пластмасс стандартизован в СССР (ГОСТ 9550—71, ГОСТ 11262—68), США (ASTM D 638-71а), ФРГ (DIN 53457) и ряде других стран область применимости этих стандартов и рекомендаций ISO будет оценена в дальнейшем. Популярность одноосного растяжения как метода испытаний объясняется главным образом простотой осуществления и легкостью обработки и анализа результатов испытания. Характеристики, полученные при одноосном растяжении, служат не только для паспортизации материала, но и для оценки его несущей способности практически все критерии прочности включают прочность при растяжении. По простоте осуществления (но не по обработке результатов испытания) с одноосным растяжением могут конкурировать только испытания на изгиб свободно опертых стержней.  [c.51]

Экспертное обследование предполагает получение информации о фактическом состоянии элементов длительно проработавшего оборудования, наличия в нем повреждений, выявления причин и механизмов возникновения повреждений. Оно должно проводиться в соответствии с программой, разработанной на основе анализа технической документации, а также данных функциональной диагностики и должно включать визуальный (внешний и внутр)енний) контроль измерение геометрических параметров и толщины стенок замер твердости и определения механических характеристик, металлографические исследования основного металла и сварных соединений определение химического состава дефектоскопический контроль (вид и объем которого устанавливаются с учетом требований полноты и достаточности выявления дефектов и повреждений) испытания на прочность и герметичность и др.  [c.166]

Для практического использования алгоритм пересчета может быть представлен в виде номограмм (рис. 3.39). В качестве примера на номограмме показан путь нахождения механических характеристик сварных соединений (обозначен индексом 2), работающих в составе труб, по известных их гeo teтpичe ким параметрам и испытания образцов а, що,. Для определения используются данные испытания образцов а и расчетные значения контактного упрочнения прослоек подсчитанные по гео. метрическим параметрам сварных соединений ооразцов с учетом их нагружения по «мягкой схеме (п>ть нахождения показан индексом /),  [c.158]

В настоящее время накоплен большой опыт по испытанию композиционных материалов. Созданы различные разрушающие [78] и неразрушающие 46] методы определения механических свойств. При корректной постановке эксперимента и иравилышм выборе геометрических размеров образцов разрушающие м неразрушающие методы позволяют получать весьма близкие ио значениям механические характеристики на некоторых тниах анизотропных материалов 46]. Необоснованный выбор схемы нагружения и параметров образца может привести к несопоставимым значениям характеристик, полученных на одних и тех же материалах одними и темн же разрушающими методами 112, 26, 84, 93]. Это объясняется прежде всего тем, что не все разрушающие методы достаточно изучены . многие методы разработаны для изучения свойств изотропных материалов, позже перенесены на исследования пластмасс, а затем распространены на композиционные материалы. Естественно, они не учитывают особенностей структуры и свойств композиционных материалов, что приводит к результатам, которые невозможно повторить, а часто соио-ставнть даже при таких видах нагружения, как испытание на растяжение, сжатие п изгиб. Испытание на сдвиг композиционных материалов изучено мало [78, 119].  [c.26]

Твердые сплавы, широко применяемые в промышленности в виде режущих и формоизменяющих инструментов, подвергаются разнообразным механическим и термическим переменным нагрузкам. Достаточно указать на реншм прерывистого резания при токарной обработке, на фрезерование, глубокую вытяжку, прессование и штамповку с помощью твердосплавных инструментов. Оптимальное использование соответствующих инструментов требует знания с достаточно высокой точностью характеристик усталостной прочности описанных сплавов [1]. Вследствие хрупкости твердых сплавов при построении кривых Велера необходимо испытывать большое количество образцов, что приводит к повышенному расходу материала и увеличению времени испытаний. В настоящей работе впервые представлены результаты исследований по распространению усталост-  [c.258]

О влиянии степени деформации на характеристики механических свойств можно судить по диаграмме, представленной на рис. 9. Заготовки из стали 40Х2Н4С в виде пластин толщиной 20 мм. нагревали до 950° С, прокатывали с этого нагрева за один проход на разные степени обжатия и закаливали в масле. Из полученных полос были изготовлены образцы путем всестороннего шлифования при тщательном охлаждении для предотвращения пережогов и отпуска. Результаты испытаний образцов представлены на  [c.42]

Чисто усталостные испытания теперь проводят не так широко, как раньше. Применяют испытания по Glenny, при которых термические напряжения воспроизводятся в том же виде, что и в реальных деталях этого достигают с помощью клиновидного образца, позволяющего реализовать различия в скорости нагрева. Правда, напряжения и деформации приходится рассчитывать. Есть стремление к тому, чтобы приспособить методику малоцикловых усталостных испытаний к условиям быстрого нагрева и охлаждения, а затем использовать эти надежно измеренные характеристики долговечности для аттестации реальных деталей. При таком подходе анализ механического и теплового поведения нужно проводить только на детали, но не на образце. И все же испытания на термическую усталость позволяют достаточно просто сравнивать материалы по надежности и улавливать особенности поведения, которые теряются при испытаниях на термомеханическую усталость. Микроструктура клиновых образцов (в 3S8  [c.358]

Общей принципиальной особенностью всех испытательных установок такого типа является наличие источника энергии небольшой мощности и аккумулирующего устройства. В подготовительной фазе испытаний энергия, получаемая от внешнего источнила, накапливается в аккумулирующем устройстве, а затем в виде мощного, но короткого импульса передается испытуемому изделию. При таком способе испы-таний сравнительно грубо имитируются реальные удары. Ударное кинематическое воздействие, как правило, имеет сложную колебательную форму (рис. 2, г) и в процессе испытаний не управляется. Испытатель может более или менее точно регулировать пиковое значение А ударного ускорения возможности влияния на форму ударного импульса (выбором конструкции и материала демпферов) ограничены. Воспроизводимость результатов при таком способе испытаний существенно зависит от механических характеристик испытуемых изделий, степени износа демпфирующих поверхностей и т. п. Этот способ испытаний может дать удовлетворительную воспро-  [c.476]

Методы кратковременных статических прочностных испытаний при нормальных и повьппенных до 1500 К температурах достаточно хорошо известны и освещены в литературных источниках [64], а также решаменти-рованы стандартами (ГОСТ 9.910-88, ГОСТ 25.503-80, ГОСТ 25.506-85, ГОСТ 9651-84, ГОСТ 14019-80) на основные виды испытаний материалов при растяжении, сжатии, изгибе, кручении и др. В дальнейшем механические испытания тугоплавких материалов, проводимые в интервале 1500…3300 К, будут считаться высокотемпературными. При высокотемпературных испытаниях тугоплавких материалов для сопоставимости определяемых характеристик важно обеспечить соблюдение закона подобия механических испытаний в отношении формы и размеров образцов, одинаковых условий силового и теплового нагружения, учета влияния состава среды, способов нагрева и других факторов [3].  [c.278]

Все известные виды кратковременных и длительных механических разрушающих испытаний, в том числе широко распространенные испытания на статическое растяжение, ударную вязкость, ползучесть, усталость, прямо или косвенно Дают меру сопротивления металлов разрушению в различных условиях эксплуатации. Однако только в течение двух последних десятилетий благодаря прогрессу в изучении механических и металловедческих аспектов проблемы разрушения были надлежащим образом осмыслены и приобрели самостоятельное значение специальные методы оценки сопротивления разрушению. Эти методы служат средством аттестации и ранжировки сплавов, а также диагностики разрушения. В последние годы получают также развитие основанные на различных характеристиках сопротивления разрушению расчеты несущей способности сплавов в изделиях.  [c.235]

При таком виде соответствия между моделью и натурой механическое подобие явлений, обеспечивающее простой пересчет характеристик двух объектов в процессе испытаний, поддерживается путем компенсации изменений безразмерной переменной с помощью изменения масштаба времени. Такой подход в приложении к пространственным переменным приводит к теории шскаженныху) моделей, не требующей полного геометрического подобия объектов [38].  [c.82]

Правая часть уравнения (3.84) представляет собой сумму ординат кривых усталости при пластическом деформировании и при классической (многоцикловой) усталости. Показатель степени v для углеродистых и большинства легированных сталей принимают равным 0,12, что приблизительно соответствует показателю кривой усталости с уравнением (3.75) m = 8. Уравнения типа (3.84) удобны в практических приложениях параметры кривой усталости выражены в них через механические характеристики материала при стандартных испытаниях на растяжение. Уравнения пригодны также при повышенных температурах, что обусловило их широкое применение в энергомашиностроении, в частности, в расчетах атомных реакторов и другого оборудования атомных электростанций. Уравнение (3.84) нельзя разрешить в явном виде относительно числа циклов N. С точки зрения прогнозирования ресурса удобнее кусочногладкие аппроксимации типа формул (3. 77) с выделением участка малоцикловой усталости, участка многоцикловой усталости и, возможно, переходной области. В сочетании с правилом суммирования аппроксимация (3.77) приводит к критериям типа [34, 76]  [c.101]

Проведение механических испытаний наводороженных образцов металла при различной скорости деформации и в большом температурном интервале позволило обнаружить два-вида водородной хрупкости металлов. Хрупкость первого рода обусловлена молекулярным водородом, находящимся в несплошно-стях металла под высоким давлением. С увеличением скорости деформации и понижением температуры хрупкость или остается неизменной или увеличивается. Этот вид водородной хрупкости молпервого рода обусловлена пластинчатыми выделениями гидридов, играющих роль внутренних надрезов в металле и облегчающих зарождение и распространение трещин [11]. Возникновение внутренних коллекторов, заполненных молекулярным водородом, может происходить как в процессе охлаждения расплава и его кристаллизации, так и при катодной поляризации твердой стали при комнатной температуре в растворах электролитов. Попав в стальной катод, атомы-протоны диффундируют через кристаллическую решетку металла и могут выходить из нее на поверхность раздела фаз, неметаллических включений, микропустот и других коллекторов. При выходе из решетки металла в коллекторы протоны приобретают электроны и рекомбинируют в молекулы водорода. Давление молекулярного водорода в возникающих таким путем ловушках может достигать нескольких тысяч или десятков тысяч атмосфер, что зависит от интенсивности наводороживания, прочностных характеристик металла и диаметра ловушки.  [c.103]

---

Назначение и виды механических испытаний

из «Испытательные машины и приборы »

Механические испытания имеют целью получение опытным путем наиболее обоснованных характеристик прочности и пластичности, которые дают возможность конструкторам и технологам установить, в каких пределах нагрузок и в каких условиях можно использовать материал. [c.5]
Кроме того, механические испытания предназначаются для массового контроля качества изготовления и обработки металла и деталей на металлургических, машиностроительных и других заводах. [c.5]
При проведении механических испытаний может быть установлена зависимость между усилиями и деформациями при различных действующих нагрузках. [c.6]
Механическим испытаниям подвергаются образцы, которые вырезают из исследуемого материала. В некоторых случаях для испытания из партии отбирают деталь или узел. За последние годы такие испытания находят все большее применение. [c.6]
В случае испытания образца его напряженное состояние должно по возможности совпадать с теми условиями, в которых находится деталь или конструкция во время работы. Поэтому часто на цилиндрических и призматических образцах делают надрезы для изменения их поперечного сечения. Создаваемые при этом условия напряженного и деформированного состояния позволяют получить дополнительные характеристики для оценки прочности деталей с выточками на поверхности или резкими переходами сечений. [c.6]
Различают следующие основные виды механических испытаний статические испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение и срез длительные испытания при высоких температурах динамические испытания на ударную вязкость испытания на выносливость и усталость испытания на твердость испытания на износ и истирание технологические испытания испытания моделей, узлов или конструкций. [c.6]
Статические испытания производятся путем плавного и постепенного возрастающего нагружения образца вплоть до его разрушения. При этом в любой момент силоизмерительным механизмом испытательной машины определяется приложенное к образцу усилие, а приборами — его деформация. Величина ускорений движущихся во время испытания частей испытательной машины настолько мала, что возникающими в них силами инерции пренебрегают. [c.6]
Длительные испытания при высоких температурах производятся путем приложения статических растягивающих нагрузок к образцу, подвергаемому нагреву. При этом определяются скорость деформации и величина нагрузки (напряжения), вызывающая практически допустимую величину остаточной деформации за установленный срок непрерывного испытания образца. [c.6]
Динамические испытания заключаются в приложении к образцу ударных нагрузок при значительных скоростях деформации. [c.6]
В результате испытания определяется только общая работа деформации образца, так как величину действующих на него сил установить чрезвычайно сложно. [c.6]
Так как назначением динамических испытаний является выяснение склонности материала к ударной хрупкости, то для большей чувствительности метода применяют надрезанные образцы. Надрез делается для создания объемного напряженного состояния, повышающего- склонность материала к хрупкому разрушению. [c.6]
При динамических испытаниях необходимо учитывать значительные силы инерции в частях образца и испытательной машины, передающих нагрузку на образец. [c.6]
Испытания на выносливость или усталость характеризуются повторными (знакопостоянными) или повторно-переменными (зна-коперемеикыми), циклически изменяющимися нагрузками, многократно прилагаемыми к образцу. [c.7]
В процессе испытания определяются величины опасных циклических напряжений, а также иногда измеряются температурные изменения образца, величина работы и деформации. Регистрация количества циклов нагружения образца производится автоматически, при помощи специальных счетчиков. [c.7]
Испытания на твердость служат для оценки сопротивления образцов и деталей пластической деформации на поверхности или по сечению. Эти испытания широко применяются для контроля качества металлов и деталей в процессе их производственной обработки. [c.7]
Кроме того, они служат для определения некоторых характеристик механических свойств металлов на основании эмпирической связи результатов испытания на твердость с данными других испытаний. [c.7]
Технологическими называются такие испытания, с помощью которых устанавливается пригодность материала для определенного технологического процесса. Эти испытания обычно не преследуют цели определения точных величин прилагаемых нагрузок, а дают возможность быстро установить качественное соответствие испытуемого материала техническим условиям. Числовые результаты технологических испытаний при расчете конструкций на прочность не используются. [c.7]
Если оценка результатов производится по внешнему осмотру образца, то испытания носят название технологических проб они применяются для выявления способности металла принимать определенные деформации, аналогичные тем, которые он претерпевает в условиях дальнейшей службы. К технологическим пробам, например, относится проба металлов на загиб до заданного угла, до параллельности сторон образца на оправке установленного диаметра, до соприкосновения сторон проба проволоки на перегиб, всевоз-, можные испытания труб и т. д. Технологическим пробам подвергаются холодные и нагретые образцы. [c.7]
Испытание моделей, узлов или конструкций производится как при нормальной, рабочей нагрузке, так и в условиях перегрузки с доведением их до разрушения. Кроме предельных нагрузок, измеряются деформации на отдельных участках. [c.7]
На основании полученных данных вычисляются напряжения, которые служат для проверки расчетных схем, выявления слабых мест машины или конструкции в отношении прочности отдельных. [c.7]

Вернуться к основной статье

Контроль структуры и свойств металла

Механические свойства характеризуют способность материала сопротивляться деформации и разрушению под действием приложенных нагрузок.

По характеру изменения во времени действующей нагрузки механи­ческие испытания могут быть статическими (на растяжение, сжатие, изгиб, кручение), динамическими (на ударный изгиб) и циклическими (на усталость).

По воздействию температуры на процесс их делят на испытания при комнатной температуре, низкотемпературные и высокотемпературные (на длительную прочность, ползучесть).

 

Статические испытания  проводятся при воздействии на образец с определенной скоростью постоянно действующей нагрузки. Скорость деформации составляет от 10^—4 до 10^—1 с^—1. Статические испытания на растяже­ние относятся к наиболее распространенным. Свойства, определяемые при этих испытаниях, приведены в многочисленных стандартах по техническим условиям на материалы. К статическим относятся испытания на растяжение, сжатие, изгиб, кручение.

 

Динамические испытания  характеризуются приложением к образцу ударной нагрузки и значительной скоростью деформации. Длительность ис­пытания не превышает сотен долей секунды. Скорость деформации состав­ляет около 10² с^—1. Динамические испытания чаще всего проводят по схеме ударного изгиба образцов с надрезом.

 

Циклические испытания  характеризуются многократными измене­ниями нагрузки по величине и по направлению. Примером испытаний явля­ются испытания на усталость, они длительны и по их результату определяют число циклов до разрушения при разных значениях напряжения. В конечном итоге находят предельные напряжения, который образец выдерживает без разрушения в течение определенного числа циклов нагружения.

 

Испытания на твердость.

Простейшим механическим свойством является твердость. Методы определения твердости в зависимости от скоро­сти приложения нагрузки делятся на статические и динамические, а по спо­собу ее приложения — на методы вдавливания и царапания. Методы опреде­ления твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу относятся к статическим методам испытания.

 

Твердость — это способность материала сопротивляться вдавливанию в него более твердого тела (индентора) под действием внешних сил.

При испытании на твердость в поверхность материалов вдавливают пирамиду, конус или шарик (индентор), в связи с чем различают методы ис­пытаний, соответственно, по Виккерсу, Роквеллу и Бринеллю. Кроме того, существуют менее распространенные методы испытания твердости: метод упругого отскока (по Шору), метод сравнительной твердости (Польди) и не­которые другие.

При испытании материалов на твердость не изготавливают стандарт­ных специальных образцов, однако к размерам и поверхности образцов и изделий предъявляются определенные требования.

 

Твердость по Виккерсу (ГОСТ 2999-75)  устанавливают путем вдавли­вания в металл индентора — алмазной пирамиды с углом при вершине 136° под действием постоянной нагрузки Р: 1; 2; 2,5; 3; 5; 10; 20; 30; 50 или 100 кгс и выдержки под нагрузкой в течение 10-15 с. Для определения твердости черных металлов и сплавов используют нагрузки от 5 до 100 кгс, медных сплавов — от 2,5 до 50 кгс, алюминиевых сплавов — от 1 до 100 кгс. После снятия нагрузки с помощью микроскопа прибора находят длину диагонали отпечатка, а твердость HVрассчитывают по формуле

 

HV = 1,854*P/d²

 

где Р — нагрузка, кгс; d- диагональ отпечатка, мм.

Имеется таблица зависимости твердости от величины нагрузки и дли­ны диагонали. Поэтому на практике вычислений не производят, а пользуются готовой расчетной таблицей. Твердость по Виккерсу HVизмеряется в кгс/мм², Н/мм² или МПа. Значение твердости по Виккерсу может изменяться от HV2060 до HV5 при нагрузке 1 кгс.

 

По методу Бриннелля  вдавливают в образец или изделие стальной закаленный шарик диаметром 10, 5 или 2,5 мм под действием нагрузок 3000, 1000, 750, 500, 250, 62,5 кгс и др. (ГОСТ 9012-59, рис. 1.). Полученный круглый отпечаток на образце измеряют под лупой и по таблицам находят величину твердости по Бринеллю, значение которой не превышает 450 НВ. Твердость по Бринеллю почти совпадает со значениями твердости по Виккерсу.

 

Твердость НВ — это также величина напряжений сопротивления вдавливанию:

 

HB=P/F_ot=P/πDt=2P/πD(D-√(D²-d²))

 

где P- нагрузка, кгс;

F_ot— площадь отпечатка, мм²;

t- глубина сегмента отпечатка;

D- диаметр шарика, мм;

d- диаметр отпечатка, мм.

 

Твердость по Бринеллю НВ (по умолчанию) имеет размерность кгс/мм², например, твердость алюминиевого спла­ва равна 70 НВ. При нагрузке, определяе­мой в ньютонах, твердость по Бринеллю измеряется в МПа. Например, твердость отожженной стали равна 207 НВ при на­грузке 3000 кгс, диаметре шарика 10 мм, диаметре отпечатка 4,2 мм или, учитывая коэффициент перевода: 1 Н = 9,8 кгс,

НВ = 2 028 МПа.

 

 

Рис. 1. Схема определения твердости по Бринеллю

 

По методу Роквелла  (ГОСТ 9013-59) вдавливают алмазный конус с углом при вершине 120° (шкалы А и С) или стальной шарик диаметром 1,5875 мм (шкала В).

При этом определяют твердость, соответственно, HRA, HRC и HRB. В на­стоящее время измерение твердости по методу Роквелла является наиболее распространенным методом, потому что при использовании твердомеров Ро­квелла не требуется измерять отпечаток, число твердости считывается со шкалы прибора сразу после снятия основной нагрузки.

Метод заключается во вдавливании в испытуемый образец индентора под действием двух последовательно прикладываемых нагрузок — предвари­тельной Р₀ и основной Р₁ которая добавляется к предварительной, так что общая нагрузка Р = Р₀ + Р₁ После выдержки в течение нескольких секунд ос­новную нагрузку снимают и измеряют остаточную глубину проникновения индентора, который при этом продолжает находиться под действием предва­рительной нагрузки. Перемещение основной стрелки индикатора на одно де­ление шкалы соответствует перемещению индентора на 0,002 мм, которое принимается за единицу твердости.

На рис. 2 представлена схема измерения твердости по методу Рок­велла алмазным или твердосплавным конусом. При испытаниях измеряют глубину восстановленного отпечатка. Шкалы А и С между собой совпадают, поскольку испытания проводят одним и тем же индентором — алмазным ко­нусом, но при разных нагрузках: 60 и 150 кгс соответственно. Твердость в этом случае определяется как

HRC= t/0,002=100-(H-h)/0,002

 

По шкале В (нагрузка 100 кгс, шарик)

HRB = 130-(H-h)/0,002

 

 

Рис. 2. Схема определения твердости по Роквеллу (индентор — конус)

 

На практике значения твердости по Роквеллу не рассчитываются по формулам, а считываются с соответствующей (черной или красной) шкалы прибора. Шкалы HRC и HRA используются для высокой твердости, HRB -для низкой. Число твердости по Роквеллу измеряют в условных единицах, оно является мерой глубины вдавливания индентора под определенной на­грузкой.

 

Испытание на растяжение  материалов проводят в соответствии с ГОСТ 1497-84 «Методы испытаний на растяжение». Стандарт устанавливает методы статических испытаний на растяжение черных и цветных металлов для определения при температуре 20 °С пределов пропорциональности, уп­ругости, текучести, временного сопротивления разрыву, относительного уд­линения и относительного сужения, модуля упругости.

Для испытаний применяют плоские и цилиндрические образцы, выре­занные из детали или специально изготовленные. Размеры образцов регла­ментированы указанным стандартом, они подчиняются геометрическому по­добию и могут быть короткими и длинными. Для цилиндрического образца берется соотношение начальной рабочей длины l₀ и исходного диаметра d₀ : l₀= 5d₀— короткий образец, l₀= 10d₀ — длинный образец. Для плоского образцаберется соотношение рабочей длины l₀ и площади поперечного сечения F₀:

l₀= 5,65√F₀ — короткий образец, l₀= 11,3√F₀  — длинный образец. Цилиндри­ческие образцы изготавливаются диаметром 3 мм и более. Образцы состоят из рабочей части длиной l₀  и головок, форма и размер которых соответствуют захватам машины (рис. 3).

 

 

 

Рис. 3. Цилиндрические и плоские образцы до (а) и после (б) испытания на растяжение

 

 

Растяжение образца проводят на специальных машинах, позволяющих фиксировать величину прилагаемой нагрузки и изменение длины образца при растяжении. Эти же машины дают возможность записывать изменение длины образца при увеличении нагрузки (рис. 4), т.е. первичную диаграмму испытания на растяжение в координатах: нагрузка Р, Н, кН; и абсолютное удлинение образца А, мм.

 

 

Рис. 4. Первичная диаграмма растяжения

 

Измеряя величину нагрузки в характерных точках диаграммы испы­таний на растяжение (рис. 4), определяют следующие параметры механиче­ских свойств материалов:

σ _пц— предел пропорциональности, точка р;

σ _0,05 — предел упругости, точка е;

σ _т — предел текучести физический, точка s;

σ _0,2— предел текучести условный;

σ _в — временное сопротивление разрыву, или предел прочности, точка b.

 

Значения 0,05 и 0,2 в записи предела упругости и текучести соответ­ствуют величине остаточной деформации ∆l в процентах от l₀ при растяжении образца. Напряжения при испытании на растяжение вычисляют путем деления нагрузки Р, соответствующей характерной точке на диаграмме, на площадь первоначального поперечного сечения F₀ рабочей части испытуемо­го образца:

σ_пц=P_пц / F₀ ; σ_0,05=P _0,05 / F₀ ; σ_т=P_т / F₀ , или σ_в=P _max / F₀ ;

 

 

Площадь поперечного сечение F₀определяется по следующим формулам:

для цилиндрического образца

 

F₀ = πd₀²/ 4

 

для плоского образца

 

F₀ = a₀*b₀

 

где а₀ — первоначальная толщина; b₀ — первоначальная ширина образца.

В точке k устанавливают напряжение сопротивления разрушению материала.

Предел пропорциональности и предел упругости определяют с помо­щью тензометра (прибор для определе­ния величины деформации). Предел текучести физический и условный рассчи­тывают, находя нагрузку по диаграмме растяжения. Если на диаграмме нет площадки текучести, то для вычисления условного предела текучести необходи­мо провести графические построения на диаграмме (рис. 1.5). Вначале находят величину остаточной деформации, рав­ную 0,2 % от l₀, далее отмечают отрезок на оси деформации, равный 0,2 % от l₀, и проводят линию, параллельную пропорциональному участку диаграммы рас­тяжения, до пересечения с кривой растяжения.

 

 

Рис. 5. Определение предела текучести

 

Нагрузка P_0,2 соответствует точке их пересечения. Физический и условный предел текучести характери­зуют способность материала к началу пластической деформации, т. е. сопротивление малой пластической деформации.

Предел прочности можно подсчитать, используя показания силоизмерителя, по максимальной нагрузке Р_max при разрыве либо найти Р_max (Р_в) по первичной диаграмме растяжения. Характер деформации при растяжении вязких и хрупких материалов существенно различается.

Хрупкие материалы после достижения максимальной нагрузки быстро разрушаются без значительной пластической деформации, поэтому σ_в для

хрупких материалов является характеристикой сопротивления разрушению, а для пластичных — характеристикой сопротивления деформации.

Напряжение разрушения определяют как истинное. При этом нагруз­ку разрушения делят на конечную площадь поперечного сечения образца после разрушения F_K:

 

S_к=P_к/F_к

 

Все рассчитанные таким образом величины являются характеристи­ками прочности материала.

 

Пластичность, т. е. способность деформироваться без разрушения, характеризуется изменениями размеров образца. При испытании на разрыв определяют следующие характеристики пластичности:

относительное удлинение

 

δ=(l_k-l₀)/ l₀*100%

 

относительное сужение

 

Ψ=(F_0к-F)/ F₀*100%

 

где l_к, F_к — соответственно, длина рабочей части и площадь поперечного сече­ния образца после разрыва.

Рассчитанные характеристики механических свойств после испытания на растяжение заносятся в протокол.

 

Испытания на ударный изгиб.

Ударная вязкость  характеризует удельную работу, затрачиваемую на разрушение при ударе образца с надре­зом. Ударная вязкость испытывается на маятниковом копре с постоянным запасом работы маятника по ГОСТ 9454-78 «Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженной, комнатной и повышенной температурах». Стандарт распространяется на черные и цветные металлы и сплавы и уста­навливает метод испытания при температурах от -100 до +1000 °С. Метод основан на разрушении ударом маятникового копра образца с концентрато­ром напряжений. В результате испытания определяют полную работу, затра­ченную при ударе К, или ударную вязкость КС.

Используют образцы прямоугольной формы с концентратором типа U, V, Т (усталостная трещина). Наиболее распространенными образцами являются образцы размерами 55x10x10 мм с U-концентратом 2×2 мм (рис. 6).

 

 

Рис. 6. Стандартный образец с U-образным надрезом для испытаний на ударный изгиб

 

На разрушение ударом образца затрачивается только часть энергии маятника, в связи с чем маятник после разрушения образца продолжает дви­гаться, отклоняясь на определенный угол. Чем больше величина работы, за­трачиваемой на разрушение образца, тем на меньший угол он отклоняется от вертикали после разрушения. По величине этого угла и определяют работу удара К или работу, затраченную на разрушение образца. Работу разрушения К относят к площади поперечного сечения образца Soв месте излома и тем самым находят КС — ударную вязкость:

 

KC = K/S₀,

 

где Kизмеряется в Дж (кгс*м), S₀— в м² (см²).

В зависимости от вида концентратора ударная вязкость обозначается

KCU, KCV, КСТ и имеет размерность МДж/м² (МДж/см²) или кгс*м/см².

 

 

 

Механические испытания — СейсмЭнергоПроект

Современные механические испытания приборов могут быть двух видов. Это статические и динамические испытания. Если вы ищите где провести испытания на механическое воздействие, то наша компания оказывает данные услуги, мы уже более восьми лет проводит все виды испытаний. К статическим относятся такие методы, как:

• Кручение
• Сжатие
• Изгибы

К динамическим методам относится проба на ударную вязкость и твердость. Наша компания имеет значительный опыт в этой сфере сертификации, а также использует самое лучшее оборудование для механических испытаний.

Услуги по проведению механических испытаний согласно ГОСТ

Качественно оценить основные показатели работоспособности оборудования можно только тогда, когда к ним применяют механические методы испытаний, в соответствии с нормами стандарта. Даже в наш век повальной электроники и нано технологий этот процесс не потерял актуальности.

Такие методы просто необходимы не только для уверенности в надежности оборудования, но и позволяют ему отвечать требованиям, предъявляемым к технике безопасности. Поэтому наша компания всегда соблюдает ГОСТ для механических испытаний. Все работы мы стараемся проводить с минимальными затратами средств и времени.

Проведение испытаний и получение протокола на механические воздействия

Каждый метод испытания открывает свои аспекты механических свойств оборудования и проборов. К примеру, испытание на удар (или мгновенно увеличенную нагрузку) покажет, сколько энергии потребуется для разрушения материала, и какая мгновенная нагрузка будет для него критической. Определить степень упругости и прочности поможет испытание на изгиб, растяжение и сжатие.

Любые механические испытания пробора дают важную информацию о том, как он поведет себя в той или иной ситуации, при различных нагрузках и методах воздействия. Вся информация о свойствах оборудования или прибора будет внесена в протокол механических испытаний. На основе этих данных мы выдаем сертификаты, разрешения и лицензии, необходимые для различных видов бизнеса.

Заказав у нас услугу на получение протокола механических испытаний, вы будете полностью уверенны в безопасной и долгосрочной работе оборудования и приборов.

Виды испытаний металлов — компания Ауремо / Auremo

Актуальность

С целью контроля качества производства применяются различные виды испытаний металлов (химические, физические, механические и другие). Главная задача таких исследований — сравнительный анализ характеристик по заданным параметрам. Так, испытания на усталость металла проводятся с целью определения пределов выносливости материала в определенных условиях эксплуатации. Как правило, для этого проводятся нагрузки по циклической схеме.

Одним из важнейших параметров конструкционных элементов выступает прочность, которую проверяют, в том числе, проведением испытаний металлов на изгиб с помощью растягивающих и сжимающих напряжений. Способ проведения такого вида исследования качеств материала регламентирует ГОСТ 14019–80. Определяя стойкости к ударным (динамическим) нагрузкам, используют испытания на ударную вязкость металла, особенность которых заключается в понижении температуры тестируемого образца.

Не меньшей распространенностью могут похвастаться испытания металлов на разрыв или растяжение. Данное исследование направлено на определение предела упругости материала, текучести, прочности и его относительного удлинения, а также сужения. Еще одним методом тестирования металлов и сплавов является определение твердости по общепринятым шкалам:

·Бринеллю;

·Роквеллу;

·Виккерсу.

Проводятся следующие неразрушающее тестирование металлов химическое, механическое, технологическое, металлографическое. Цель тестирования состоит в том, чтобы оценить качество материала, определить его эксплуатационные характеристики.

Механические методы

Механические методы выявляют устойчивость сплавов к различного рода нагрузкам, дают информацию о прочности и пластичности материала. Тестирование проводиться в условиях либо постепенного повышения напряжений (статической нагрузки), либо ударного нагружения (динамической нагрузки).

Испытание на растяжение. Стандартный образец имеет установленные ГОСТом параметры: для круглого образца длина равна l0d; для плоского образца длина равна 11, З площади поперечного сечения образца, выраженного в мм2. Тестирование проходит на специальном станке. Образец растягивается вдоль оси до разрыва, с автоматической записью диаграммы деформации.

Испытание на твёрдость. Если сплав отличается твердостью (закаленная сталь), а также для тонколистовых сталей твердость определяют по Роквеллу, вдавливая в образец шарик диаметром 1,59 мм или алмазный конус. Показатель твердости по Роквеллу HR можно перевести в показатель твердости по Бринеллю Н. В. по специальным таблицам. Для углеродистых сталей с пределом прочности 400 — 1000 МПа есть зависимость между твердостью по Бринеллю Н. В. и пределом прочности при растяжении: 0 = 0,36 НВ.

Испытание на изгиб. Испытание определяет способность листового металла деформироваться согласно заданной форме. Образец вырезают из листа без обработки поверхности и изгибают на специальном прессе.

Испытание на удар (испытание на хрупкость). Испытание проводят на специальных маятниковых копрах, помещая туда стандартные образцы с надрезом. Этим испытанием определяют способность сплава противостоять действию динамических нагрузок. Чем пластичнее металл, тем выше устойчивость к ударным нагрузкам.

Испытания на усталость. Испытание определяет устойчивость к циклическим нагрузкам и вибрации, при которых материал не разрушается. Обычно применяется машина для испытания на усталость при изгибе. Цилиндрический образец подвергаются действию нагрузок сжимающих и растягивающих.

Испытания на ползучесть.Это испытание определяет устойчивость материала к длительной нагрузке при повышенной температуре. Длительность испытания составляет несколько тысяч часов. Надежные результаты получают лишь на специальном оборудовании с точным контролем температуры образца и точным контролем изменений размеров.

Испытания на излом. Образец с шейкой разрушается ударом, полученный излом рассматривают под микроскопом, выявляя включения, поры, волосовины. Этот тест позволяет оценить размер зерна, толщину закаленного слоя, глубину цементации.

Оптические и физические методы

Микроскопическое исследование. Контроль структуры излома проводится металлургическим или поляризационным микроскопом. Излом материала исследуют, выявляя включения, поры, волосовины. Этот тест позволяет оценить размер и форму зерен, фазовые соотношения, толщину закаленного слоя, глубину цементации.

Радиографическое исследование. Это метод часто применяют для контроля качества сварных швов. На полученной рентгенограмме выявляют поры, сегрегацию и трещины. Проведя облучение в двух перпендикулярных проекциях, можно точно определить расположение дефекта.

Магнитно-порошковый контроль пригоден для ферромагнитных материалов — сплавов никеля, железа, кобальта. Поверхностные и некоторые виды внутренних дефектов ферромагнитных материалов удается выявить нанесением магнитного порошка на намагниченный образец.

Химические методы

Химическим испытанием определяется точность химического состава, присутствие или отсутствие необходимых примесей. При травлении поверхность металла подвергают действию химических растворов для выявления пористости, сегрегации и т. п. Наличие примесей серы и фосфора удается обнаружить методом контактных отпечатков, при котором поверхность образца прижимается к сенсибилизированной фотобумаге.

Метод спектроскопического анализа позволяют оперативно проводить качественное определение малых количеств примесей, которые невозможно обнаружить другими химическими методами. С помощью таких приборов, как полихроматоры, квантометры, квантоваки анализируют спектр образца, после чего индикатор указывает процентный состав исследуемого металла.

Механические испытания металлов, сплавов

Не говори, что это сильно: давайте докажем это

Механические испытания оценивает материалы в таких условиях, как растяжение, сжатие и температура. Лаборатория Testing Inc. может предоставить полный спектр услуг по механическим испытаниям металлов и сплавов с быстрыми и надежными результатами и сертифицированными отчетами.

Лаборатория механических испытаний

LTI недалеко от Филадельфии, штат Пенсильвания (США), регулярно оценивает механические свойства, включая прочность, твердость, пластичность, ударопрочность, вязкость разрушения, удлинение и напряжение.Результаты механических испытаний предоставляют ценную информацию, которая помогает клиентам при выборе материала, проверке материала от нового поставщика или оценке процесса термообработки.

Доверьтесь нашему сервису и квалификации

Сочетание технического опыта , конкурентоспособных цен и быстрого выполнения работ обеспечивает идеальное решение для ваших задач тестирования. Стандартный срок обработки обычно составляет три или более рабочих дня, но также доступны более быстрые срочные услуги.

Наша квалификация также будет соответствовать вашим требованиям, в том числе:

• Аккредитация NADCAP и A2LA
• Испытания завершены в соответствии с методами и спецификациями ASTM, EN, ISO, MIL, NASM
• Сертификат PED Lloyd’s Register
• Инженеры-механики и специалисты по материалам, которые помогут с уникальными потребностями и вопросами
• Подготовка образцов ко всем механическим испытаниям

LTI имеет множество печей для термообработки образцов перед испытаниями, поэтому заказчики могут сравнить процессы или подтвердить, что обновление материала соответствует спецификации или другим требованиям.Узнайте больше о возможности термообработки и тестирования.

Возможности и диапазоны механических испытаний

Испытание на растяжение образцов и крепежных изделий всех размеров проводится на машинах с грузоподъемностью от 8 унций. до 600000 фунтов. Машина для испытаний на растяжение грузоподъемностью 10 000 фунтов обеспечивает испытания пластмасс.

Испытание на растяжение при повышенных температурах использует карусель печи для одновременной обработки до трех образцов. Образцы для испытаний можно нагревать до 1800 ° F.

Испытания на разрыв под напряжением и ползучесть соответствуют стандартам ASTM и могут проводиться при температурах до 2000 ° F.

Оборудование для испытаний на вязкость разрушения и усталость может генерировать до 100 000 фунтов силы. и контролирует температуру испытания от -150 ° F до + 2000 ° F.

Испытания на твердость по Роквеллу, Бринеллю и поверхностную твердость доступны для металлов. Тест на твердость по Шору проводится на пластмассах.

Испытание металла на ударную вязкость выполняется при температурах от -452 ° F до + 500 ° F и энергии удара до 320 фут-фунтов. Доступны испытания с V-образным надрезом по Шарпи, сварным швом по Шарпи и падающим грузом.

Квалификация сварщика и технологического процесса

предлагается в соответствии со спецификациями MIL и API, кодами ASME и AWS, стандартами ASTM и EN и Директивой по оборудованию, работающему под давлением.

Образцы для механических испытаний

Машинный цех с полным спектром услуг

LTI полностью укомплектован в две смены для подготовки прецизионных образцов для всех видов механических испытаний. Образцы из металлов и многих пластмасс производятся на собственном производстве для удобства и быстрого выполнения заказов. Образцы для испытаний обрабатываются в соответствии со стандартами ASTM A370, E8, E23 и спецификациями заказчика. LTI также входит в список квалифицированных производителей NIST (Национального института стандартов и технологий) для образцов для проверки на ударную вязкость с V-образным надрезом по Шарпи.

Обширный перечень услуг по механическим испытаниям

Результаты испытаний предоставляют информацию о пригодности материала для предполагаемого применения и помогают компаниям разрабатывать и производить надежные продукты, которые будут работать так, как ожидалось. Все услуги, выполняемые в нашей лаборатории механических испытаний, предлагаются для металлических материалов. Для полимеров также доступны испытания на растяжение и твердость.

Запросите предложение или дополнительную информацию о любых наших услугах по механическим испытаниям:

Водородная хрупкость / стрессоустойчивость Электропроводность Магнитная проницаемость Испытания на сжатие согласно ASTM E9 Пробная нагрузка Отвод Испытание на твердость Роквелл Поверхность Rockwell по Бринеллю Микротвердость по Виккерсу и Кнупу Разрыв напряжения Испытания на ползучесть

Испытания на излом и усталость Рост усталостной трещины Вязкость разрушения Многоцикловая и малоцикловая усталость Испытания на удар Удар по Шарпи (U-образный; V-образный) Падающий груз Испытание на растяжение Обработанные образцы Полноразмерная арматура и трубки Повышенная температура Квалификация сварщика и технолога

Испытания труб Сжигание / расширение Сплющивание Испытание на растяжение (полноразмерные НКТ) Тестирование шайб Испытание на свободную высоту Сжатие Тест блокировки Испытание на скручивание стопорных шайб

Тестирование крепежа Предел текучести Осевое и клиновое растяжение Пробная нагрузка Тест полоски конуса Двойные ножницы Сплющивание Испытания на твердость Магнитная проницаемость Водородная хрупкость / стрессоустойчивость Усталость от растяжения

Новости и статьи

«Обработка образцов для разрушающих испытаний»
«LTI и пиковый луч делают мир безопаснее»
«Испытания под нагрузкой для самых больших образцов на сегодняшний день»

Услуги по механическим испытаниям | Национальные технические системы

Услуги по механическим испытаниям

Физические и механические испытания продукта составляют важную часть продукта и процесса разработки.Приложенная физическая сила, такая как вибрация, ударные напряжения и деформация, может выявить неупругое поведение материала. Механическое тестирование позволяет разработчикам продукта лучше понять продукт, выявить уязвимости и установить более строгий контроль качества. В механических испытаниях используются различные испытания на прочность, которые могут определить пригодность материала или компонента для предполагаемого применения. Он измеряет такие характеристики, как эластичность, прочность на разрыв, удлинение, твердость, вязкость при изгибе, ударопрочность, разрушение под напряжением и предел выносливости.

NTS может выполнять механические испытания как независимый анализ или в сочетании со стимуляцией окружающей среды, в том числе:

Для организаций критически важно понимать, при каких условиях компоненты будут испытывать структурный отказ и исчерпают свою функциональность. Существует три основных причины, по которым компонент может выйти из строя:

1. Чрезмерная деформация (упругая или неупругая) — Это состояние зависит от упругих характеристик материала.Чрезмерная упругая деформация может возникнуть в условиях устойчивого равновесия нагружения, например, при чрезмерном прогибе стальной балки. Этот тип разрушения также может возникать в условиях нагружения при нестабильном равновесии — изгиб колонны или хрупкое разрушение. Чрезмерная неупругая деформация зависит от пластических свойств материала — предела прочности на растяжение, деформационного упрочнения и твердости. Этот отказ может произойти в условиях нагрузки, вызывающей усталость, пластичность и ползучесть.
2. Разрушение — Этот тип разрушения возникает из-за переменных напряжений или деформаций, которые могут привести к возникновению трещин. Концентраторы напряжений или дефекты материала могут еще больше способствовать росту трещины.
3. Износ — Механический износ может быть обнаружен на контактных поверхностях несущих компонентов.

Объем механических испытаний может варьироваться от определения свойств материала до сертификации целостности и безопасности конечной продукции.Механические испытания предоставляют ценную информацию о пригодности материала или компонента для предполагаемого применения. Механические испытания также могут сделать процесс проектирования более эффективным и рентабельным. Кроме того, механические испытания способствуют совершенствованию продукции, безопасности и технологическим инновациям.

Возможности лаборатории механических испытаний НТС

Механические испытания могут помочь вам расширить границы производительности ваших продуктов и компонентов.Опыт NTS в механических испытаниях вселяет в вас уверенность в производительности и безопасности в будущем. У нас есть мировая репутация, основанная на технических возможностях и сервисе, честности и качестве наших результатов. В таких отраслях, как аэрокосмическая, оборонная, медицинское оборудование и другие отрасли, нет права на ошибку. Инженеры NTS работают в тесном сотрудничестве с нашими клиентами, чтобы понять их производственные и коммерческие потребности, что позволяет нам добиваться результатов и удовлетворенности клиентов, которых они ожидают каждый раз.

Некоторые из различных областей, в которых мы можем предоставлять услуги тестирования, включают:

Тестирование материалов — Металлы, сплавы, полимеры, пластмассы, стекло и другие материалы обладают разнообразными свойствами, что делает критически важным определение и оценку качества и характеристик материала или продукта для определения пригодности для предполагаемого применения. ожидаемой продолжительности жизни или для решения проблем, связанных с отказом или загрязнением. NTS имеет общенациональную сеть профессиональных лабораторий по испытанию материалов, обладающих знаниями и опытом в области анализа материалов, которые охватывают различные отрасли, такие как автомобилестроение, оборона, телекоммуникации и бытовые услуги.Наши специалисты по анализу материалов могут выполнить широкий спектр услуг по тестированию, в том числе

• Ножницы
• Тепловой
• Изгиб
• Воздействие озона и газа
• Растяжение / сжатие
• Коррозия
• Усталость
• Удар
• Воспламеняемость

Мы также можем работать с вами над разработкой индивидуального режима тестирования для общего контроля качества или предварительного соответствия ISO или другим стандартам,

Полимерные испытания — Достижения в области материаловедения привели к появлению широкого спектра материалов для замены металла в продуктах и ​​деталях для приложений в различных отраслях промышленности.NTS имеет возможность тестировать и анализировать пластмассы, резину и другие полимерные материалы. Мы можем проверить характеристики производительности, чтобы определить функциональность и спрогнозировать производительность с течением времени. Мы используем различные типы испытаний и анализа полимеров для определения основных материалов и добавок, проверки твердости материала и прочности на разрыв, а также оценки характеристик продукта.

Метрология размеров — Когда вам необходимо проверить размеры поверхностей, внутренней и внешней резьбы и убедиться, что определенные характеристики, такие как обработанные изделия, компоненты и крепежные детали, соответствуют необходимым спецификациям.NTS может проводить проверки первого изделия, сторонних координатно-измерительных машин (КИМ) и традиционные проверки ручного инструмента.

Калибровка — У нас есть возможность предоставлять услуги калибровки, соответствующие стандартам NIST и аккредитованные A2LA, в лаборатории с контролируемой средой для обеспечения надежных показаний. Мы можем откалибровать большинство манометров, а также измерительные инструменты и электрические приборы, приборы для измерения температуры, крутящего момента, силы, массы и влажности, контрольные приборы и приборы для измерения давления.

Расследование сбоев — Когда продукт или компонент выходит из строя во время предполагаемого использования, важно понять основную причину проблемы.НТС может провести необходимый анализ и проверку. Мы предоставим исчерпывающий отчет об анализе первопричин, в котором будут перечислены все результаты нашего расследования и обеспечены ответы, необходимые для предотвращения повторения.

Мы документируем все результаты испытаний в подробных отчетах о сертифицированных испытаниях.

Какие виды механических испытаний?

Чтобы убедиться, что материалы и продукты работают соответствующим образом, существуют различные типы механических испытаний, которым они могут подвергаться:

• Испытания на усталость — В зависимости от источника усталость составляет от 50 до 90 процентов всех механических отказов.Испытание на усталость описывает метод испытания, выполняемый на деталях и изделиях для определения локализованного и прогрессирующего структурного повреждения, которое происходит, когда материал подвергается циклической нагрузке. Мы можем выполнить этот тест на различных уровнях производственного процесса, включая стандартные методы тестирования во время тестирования сырья. Цель состоит в том, чтобы построить кривую усталостной прочности, которая демонстрирует устойчивость материала к циклическим нагрузкам при различных уровнях напряжения. Наши возможности испытаний на усталость включают осевые, крутильные, многоцикловые, малоцикловые, изгибные, вращательные, сдвиговые, испытательные нагрузки и множественные степени свободы.
• Испытание на растяжение — Этот тип механических испытаний измеряет силу, необходимую для того, чтобы натянуть объект — например, веревку, проволоку или балку — до точки разрушения. Прочность на растяжение — это максимальное значение растягивающего напряжения, которое объект может выдержать до разрушения — важная концепция в машиностроении, проектировании конструкций и материаловедении. Испытания на растяжение подвергают образец одноосному растяжению до тех пор, пока он не выйдет из строя. Возможности NTS для испытания на растяжение включают испытания на осевое растяжение, испытание на растяжение сварных швов, испытание на растяжение клина, испытание на растяжение отливок, испытание на растяжение при повышенной температуре и испытание на растяжение механически обработанных образцов.Многие компании используют результаты испытаний на растяжение, а также теории отказов для прогнозирования отказов компонентов, которые подвержены более общим стрессовым условиям.

• Испытание на твердость — Этот метод обычно используется для испытания термообработанных поверхностей для проверки соответствия и измерения устойчивости твердого вещества к различным видам изменения формы или проникновения при приложении силы к поверхности материала. Один из наиболее распространенных методов называется испытанием твердости на микротвердость или испытанием на микротвердость.В этом методе используется прецизионный алмазный индентор, который можно вдавливать в материал при различных нагрузках. Эксперт по тестированию измеряет длину оттиска и использует информацию вместе с испытательной нагрузкой для расчета значения твердости. Другие методы испытаний на твердость включают стандартные испытания по Роквеллу, поверхностные испытания по Роквеллу и испытания на твердость по Бринеллю.

• Испытания на сжатие — Относится к методике, которая определяет поведение материалов под сжимающей нагрузкой для определения предела упругости, пропорционального предела, предела текучести, предела текучести и прочности на сжатие (если применимо).Инженер-испытатель загружает образец между двумя пластинами, а затем прикладывает к образцу силу, сдвигая крейцкопфы вместе.

Механика разрушения — Трещины деталей машин — лишь вопрос времени. Механика разрушения помогает определить серьезность дефекта и распознать, когда он становится проблемой. Многие отрасли промышленности требуют от производителей сбора эмпирических данных о способности материала противостоять растрескиванию и росту трещин. Компании обычно используют испытания на разрушение для разработки графиков технического обслуживания и прогнозирования срока службы деталей.

NTS предлагает полный спектр механических испытаний. В глобальной сети NTS может обрабатывать стандартные запросы на тестирование или настраивать протокол тестирования в соответствии с вашими потребностями.

Что такое методы механических испытаний и спецификации

• Истирание ASTM D4060, D1242, D1044, C501, IPC-TM-650, метод 2.4.27.1, 2.4.27.2
• Адгезия ASTM D429, IPC-SM-840, IPC-TM-650, метод 2.4.1, 2.4.1.1, 2.4.1.2, 2.4.1.3, 2.4.1.4, 2.4.10, MIL-I-46058
• Прочность подшипника
• Испытания на изгиб ASTM D747, ASTM D790
• Прочность сцепления IPC-TM-650, метод 2.4.40, 2.4.20, 2.4.21
• Bow and Twist IPC-4101, IPC-6012, IPC-TM-650 Метод 2.4.22, 2.4.22.1
• Предел прочности на разрыв, ASTM D5035, D638
• Хрупкость ASTM D746, D1790
• Испытание на разрыв, ASTM D751
• Износостойкость кабеля
• Пилинг с альпинистским барабаном ASTM D1781
• Толщина покрытия XRF, микрошлиф
• Коэффициент трения ASTM D1894
• Коэффициент теплового расширения (КТР) ASTM E831, ASTM D696, IPC-TM-650, метод 2.4.24.5, 2.4.41, 2.4.41.3, 2.4.41.4
• Компрессионный комплект ASTM D395
• Свойства сжатия ASTM D695, D575, D1621, E209, E9
• Контакт срабатывания
• Анализ поперечного сечения ASTM B263, IPC-6012, IPC-6013, IPC-6018, IPC-TM-650, метод 2.1.1, MIL-P-50884, MIL-PRF-55110, MIL-PRF-31032
• Cure IPC-TM-650, метод 2.4.25
• Прогиб под нагрузкой ASTM D621
• Температура деформации ASTM D648
• Стабильность размеров IPC-TM-650, метод 2.2.4, 2.4.39
• Ductility IPC-TM-650, метод 2.4.2, 2.4.2.1
• Прочность
• Удлинение ASTM D897, D2095, D638, D3039, D1623, D412, D882, E8, E21, IPC-2.4.18, 2.4.19
• Выносливость
• Объединяющие и поражающие силы MIL-A-28870
• Усталостная долговечность
• Гибкость, выносливость IPC-TM-650, метод 2.4.3; MIL-P-50884, IPC-6013
• Свойства изгиба ASTM D790, D1184, IPC-4202, IPC-TM-650, методы 2.4.2.1, 2.4.3, 2.4.3.1, 2.4.3.2, 2.4.4, 2.4.4.1
• Твердость ASTM D785, E10, D2240, E384, D3363, E18, E92, IPC-SM-840
• Ударопрочность, ASTM D256
• Установка и извлечение MIL-A-28870
• Прочность на сдвиг внахлестку ASTM D1002
• Механический Велоспорт
• Механическая прочность ASTM D897, D2095, D638, D3039, D1623, D412, D882, E8, E21, IPC-TM-650, метод 2.4.18, 2.4.19
• Микротвердость ASTM E384
• Микросрезы ASTM B263, IPC-6012, IPC-6013, IPC-6018, IPC-TM-650, метод 2.1.1, MIL-P-50884, MIL-PRF-55110, MIL-PRF-31032
• Прочность на отрыв ASTM D3330, D903, D1876, IPC-TM-650, метод 2.4.8, 2.4.8.1, 2.4.8.2, 2.4.8.3, 2.4.9
• Толщина покрытия XRF
• Долговечность кнопки
• Имитация доработки IPC-TM-650, метод 2.4.36, IPC-6012, IPC-6013, MIL-P-50884, MIL-PRF-31032, MIL-PRF-55110
• Свойства сдвига ASTM D732, ASTM D1002
• Температура размягчения
• Шероховатость поверхности
• Прочность на разрыв ASTM D1004, D1938, D1922, D2582, D624, IPC-TM-650, метод 2.4.16, 2.4.17, 2.4.17.1
• Свойства при растяжении ASTM D897, D2095, D638, D3039, D1623, D412, D882, E8, E21, IPC-TM-650, метод 2.4.18, 2.4.19
• Крутящий момент / прочность на скручивание IPC-TM-650, метод 2.4.42

Чтобы удовлетворить ваши потребности в механических испытаниях, NTS также предлагает различные химические испытания и анализы, в том числе:

• Состав сплава: IPC / J-STD-001, IPC / J-STD-006
• Содержание бисфенола А: GCMS
• Склеивание: IPC-TM-650, метод 2.4.9.2
• Химическая стойкость / стойкость к припоям: ASTM D543, IPC-SM-840, IPC-4101, IPC-TM-650 Method 2.3.2, 2.3.32.3.4.2, 2.3.4.3
• Чистота / Ионные примеси: IPC-TM-650, Методы 2.3.25, 2.3.26, 2.3.28, 2.3.28.1, 2.3.28.2. Delphi-Q-1000-119, Delphi-Q-1000-127
• Состав: IPC / J-STD-004, IPC-TM-650, метод 2.6.15, 2.3.32
  Плотность / удельный вес: ASTM D792, IPC-TM-650 метод 2.3.5
• Воспламеняемость: UL94, ASTM D635, ASTM D2863, IPC-4101, IPC-SM-840, IPC-TM-650 Методы 2.3.8, 2.3.8.1, 2.3.9, 2.3.10, 2.3.10.1, 2.3.29
• Анализ опасных веществ: RoHS / WEEE, CPSC, REACH
• Содержание тяжелых металлов / свинца: ASTM E1613, CPSC-CH-E1002-08.2, CPSC-CH-E1003-09.1, CPSC-CH-E1001-08.2
• Ионная хроматография (IC): IPC-TM-650, метод 2.3.28, 2.3.28.1, 2.3.28.2. Delphi-Q-1000-119, Delphi-Q-1000-127
• Содержание оловоорганического соединения: GCMS pH: IPC-TM-650, метод 2.3.30
• Содержание фталата: CPSC-CH-C1001-09.3
• Пористость: ASTM B735, IPC-TM-650, методы 2.3.24, 2.3.24.1, 2.3.24.2
• Чистота: IPC-TM-650, метод 2.3.15, IPC-6012, IPC-6013, MIL-PRF-31032
• Отслеживание дуги высокого напряжения: UL746A
• Удельное сопротивление экстракта растворителя (ROSE): IPC-TM-650, метод 2.3.25, IPC-6012, IPC-6013, IPC-6018, J-STD-001
• RoHS: GCMS, ICP-OES
• Паяемость: IPC / J-STD-002, IPC / J-STD-003, IPC-SM-840
• Прилипание / просачивание / намокание / высыхание / разбрызгивание: IPC / J-STD-005, IPC-TM-650, метод 2.4.35, 2.4.44, 2.4.46, 2.4.47, 2.4.48

Какие отрасли получают выгоду от механических испытаний?

В дополнение к основным рынкам, которые мы обслуживаем, NTS также предоставляет определенные специализированные услуги для других рынков, от медицинских устройств до бытовой электроники и промышленной автоматизации и управления. Если вы не можете найти нужные вам специальные услуги на нашем веб-сайте, свяжитесь с нами напрямую для получения дополнительной информации. Вот несколько примеров других рынков, на которых NTS обслуживает специализированные услуги по тестированию, сертификации и управлению цепочками поставок:

Aerospace & Defense — Оборонная и аэрокосмическая промышленность требует, чтобы инженеры работали с широким выбором металлов, композитов и других материалов.NTS работает с оборонными и правительственными агентствами, чтобы обеспечить тестирование и сертификацию поставщиков уровня I и уровня II для многочисленных промышленных, коммерческих и военных приложений, включая испытания на растяжение, механику разрушения, испытания крепежных элементов, испытания композитов и испытания на усталость. Мы также предоставляем индивидуальные процедуры тестирования, чтобы удовлетворить требования клиентов и помочь им достичь поставленных целей.

Автомобильная промышленность — Производители автомобилей постоянно нуждаются в создании автомобилей с большей экономией топлива, что требует от инженеров-конструкторов постоянного поиска более легких материалов.В NTS мы обеспечиваем своевременные и точные испытания материалов, такие как испытания композитов, испытания на усталость, испытания крепежных элементов, испытания на растяжение, испытания механического разрушения и другие методы, чтобы гарантировать соответствие строгим стандартам SAE и ASTM.

Медицинское оборудование — NTS может гарантировать соответствие самым строгим требованиям к испытаниям в отрасли в соответствии с директивами FDA, ASTM, CE и ISO. Имея сеть высококвалифицированных экспертов по тестированию, мы можем предоставить дизайн, выполнение и документацию тестов через нашу тщательно сертифицированную программу качества, чтобы помочь производителям медицинского оборудования в ускоренном порядке подавать заявки в FDA и другие государственные органы — от разработки протокола тестирования до прототипа / технико-экономические обоснования для тестирования для подачи документов регулирующего органа.

Другие отрасли, которые могут получить выгоду от услуг по механическим испытаниям и сертификации NTS, включают:

• Композиционные материалы силовые
• Производство и энергия
• Рынок альтернативных источников энергии и экологически чистых продуктов
• Промышленность бытовой электроники
• Системы голосования

NTS предоставляет компаниям и правительственным организациям по всему миру услуги по обеспечению соответствия процессов и продуктов, услуги по тестированию и поддержку управления программами.Наши значительные интеллектуальные и физические активы гарантируют, что мы можем управлять изменяющимися потребностями наших клиентов и поддерживать их — так же, как мы делали это последние 50 лет и надеемся сделать еще 50.

Если у вас есть вопросы о тестировании или вы хотите узнать больше о тестировании продукта, позвоните нам по телефону (800) 270-2516 или посетите страницу контактов на веб-сайте NTS, чтобы связаться с отделом продаж, обслуживания клиентов или запросить ценовое предложение.

Что такое механические испытания и почему они важны на протяжении всего жизненного цикла продукта?

Автор: Малк Перри, Мэн, инженер по продажам приложений / старший металлург

Барри Уорд Бенг (с отличием), CEng, MIMMM, технический директор

Механические испытания — стандартная и важная часть любого процесса проектирования и производства.Будь то характеристика свойств материалов или обеспечение валидации конечных продуктов, обеспечение безопасности является основной задачей всех механических испытаний. Тестирование также играет решающую роль в обеспечении экономичной конструкции, а также технологического развития и превосходства.

Истоки требований к испытаниям

Требуемые методики испытаний обычно указываются на чертежах деталей, что означает, что ответственность за испытания ложится на изготовителя, с которым заключен договор на эту деталь.

Требования к тестированию не всегда устанавливаются руководящими органами; Опытные команды разработчиков и производителей также понимают ценность тестирования для проверки моделей, внесения улучшений и повышения общего качества деталей. Столкнувшись с проблемой затрат и времени на тестирование, может показаться, что этот процесс дорогостоящий. Тем не менее, это отличное место для начала, когда дело доходит до снижения затрат, поскольку непредвиденные отказы, когда детали находятся в эксплуатации, имеют более высокие затраты и время.

Общие виды тестирования

Процесс начинается с обзора чертежа или спецификации детали для определения подходящих методов испытаний, которые могут включать:

Создание и проверка модели

Когда дело доходит до оптимизации процесса проектирования, твердотельное моделирование компонентов и сборок, наряду с анализом методом конечных элементов (FEA), являются отличными инструментами для инженеров. Часто целью механических испытаний является получение данных, необходимых для этих программ FEA для создания исходных моделей компонентов.При этом модели FEA не гарантируют точных результатов, поэтому наиболее практичным подходом является:

1. Разработайте надежную модель на основе данных испытаний материалов для материала
2. Выполните FEA для определения теоретических уровней и местоположений напряжений, а
3. Используйте квалификационные испытания продукции или испытания материалов на разделках компонентов (проверка по первому продукту) для проверки модели FEA.

Поскольку механические испытания предоставляют эмпирические данные, их можно использовать, чтобы вернуться назад и уточнить модель FEA.После того, как этот шаг будет выполнен, внесение изменений в конструкцию модели станет намного проще и надежнее без дополнительных затрат времени и затрат на многочисленные итерации прототипов и испытаний.

Испытание на растяжение

Партии сырья подвержены изменчивости, поэтому испытания каждой партии на растяжение гарантируют, что она соответствует минимальным требованиям к прочности и пластичности. Хотя поставщики материалов имеют все необходимое для проведения этих испытаний, они рекомендуют использовать сторонние лабораторные испытания в качестве независимого и дополнительного подтверждения.Подтверждение того, что сырье находится в допустимых пределах, — одна из самых простых и экономически эффективных гарантий от будущих проблем.

Химический анализ

Химический анализ также важен как для производителей материалов, так и для производителей продукции, поскольку он определяет состав и качество материалов, используемых в производстве и разработке продукции. На ранних этапах процесса разработки продукта важно проверять материалы, чтобы избежать каких-либо отказов в процессе эксплуатации.

Твердость

Испытания на твердость требуются после производства, а также там, где необходима термообработка для подтверждения соответствия. Как и испытание на растяжение, это быстрый и недорогой вариант испытания, который обычно не требует, чтобы последняя деталь подвергалась разрушающим испытаниям.

Испытания на усталость

В большинстве случаев целью испытаний на усталость является построение кривой усталостной прочности, которая характеризует способность материала противостоять циклическим нагрузкам при колебаниях уровней напряжений или определение рабочих условий, при которых усталость не возникает в течение срока службы компонента.После того, как эта кривая установлена, результаты сравниваются с критериями проектирования детали, чтобы убедиться, что материал позволит компоненту выполнить свой прогнозируемый срок службы.

Геометрия конечной детали может затруднить применение данных об усталости исходного материала из-за сложных размерных элементов, таких как выемки и отверстия. В этом случае рекомендуется окончательная часть подвергнуть испытанию на усталость. Выходя за рамки рассмотренных ранее методов, это может потребовать более сложной испытательной установки и включать в себя разрушение некоторых производственных частей.Достоинством этого подхода является то, что можно не только построить кривую усталостной прочности, но и определить виды отказов. Эти знания ценны для улучшения конструкции и составления графиков технического обслуживания.

Механика усталости и разрушения

Механика усталости и разрушения предоставляет данные о способности материала противостоять дефектам и влиянии на его прочность. Когда дело доходит до разработки программ технического обслуживания и прогнозирования срока службы компонентов, испытания на усталость и механику разрушения являются чрезвычайно популярным инструментом.На некоторых компонентах машин в течение срока службы неизбежно образуются трещины. Замена деталей может быть слишком дорогостоящей и во многих случаях совершенно ненужной; Ключ состоит в том, чтобы определить серьезность недостатка и распознать, когда он переходит черту, превращаясь в критическую проблему.

Механика усталости и разрушения состоит из множества различных статических и динамических испытаний, которые характеризуют устойчивость материала к росту трещин, вязкость разрушения после возникновения дефекта. Знание того, как материал будет реагировать в таких условиях, позволяет инженерам оценить срок службы компонентов.Это означает, что в некоторых случаях дорогостоящий ремонт можно отложить на время, удобное для планирования работ. Знание того, какие материалы имеют более высокую вязкость разрушения, может улучшить конструкцию и продлить срок службы компонентов.

Испытания на разрыв и ползучесть

Разрушение под напряжением также важно на протяжении всего жизненного цикла продукта. Он предоставляет инженерам важную информацию, позволяя им предотвращать отказы, давая представление о влиянии долгосрочной нагрузки на материалы и изделия.

Стоит ли вложений в тестирование?

Поскольку тестирование продуктов часто включает в себя специализированное испытательное оборудование, приспособления, изготовленные по индивидуальному заказу, квалифицированных инженеров-испытателей, а также дополнительные продукты и материалы, предназначенные для тестирования, это требует инвестиций организаций. Если принять во внимание сегодняшнюю конкуренцию на рынке, эти инвестиции может быть трудно оправдать, когда бюджеты уже ограничены в начале проекта. Однако нельзя недооценивать, что невыполнение надлежащего тестирования может иметь разрушительные последствия, которые могут стоить значительно дороже, чем само тестирование.

Здесь мы рассмотрим некоторые фактические расходы, с которыми сталкиваются организации, если они решают отказаться от тестирования:

Внутренний аудит

Первым и наименее дорогостоящим последствием отказа от тестирования является внутреннее обнаружение несоответствия посредством внутреннего аудита или проверки качества. Это не худший случай с точки зрения сценариев, поскольку продукт еще не покинул помещение, а это означает, что ущерб ограничен. Эту ситуацию можно смягчить, разделив затронутые продукты, оценив соответствие и, при необходимости, выполнив необходимые доработки.

Неудачный аудит

Выявление результатов аудита — одно из наиболее серьезных последствий уклонения от требований тестирования. Любые ошибки, обнаруженные на этом этапе, могут быть исправлены, поскольку затронутые продукты могут быть отозваны и оценены, а также выполнены доработки и ремонт продуктов, которые будут выпущены повторно. Однако, помимо временных и финансовых затрат, организации рискуют потерять доверие клиентов и потенциально ценные контракты.

Дополнительные затраты

Если используется нехватка точных моделей, продукты и компоненты часто могут быть переработаны, что делает их более дорогими.Используя соответствующие модели и проектируя компоненты на основе данных эмпирических испытаний, можно сократить время выполнения заказа на создание компонентов.

Неисправность продукта

Самым дорогостоящим последствием отсутствия тестирования является катастрофический отказ продукта. Результат этого может быть разрушительным, начиная от повреждения продукта и заканчивая гибелью людей, и последствия будут постоянными для организаций, подвергающихся судебному преследованию.

Будьте уверены, что благодаря тщательной проверке качества отказ продукта случается редко.Однако это не должно утешать инженера по качеству, в обязанности которого входит обеспечение абсолютного соответствия продукта на каждом этапе проекта и жизненного цикла продукта. Предоставляя сильные внутренние возможности тестирования и сотрудничая с аккредитованной лабораторией, организации могут помочь обеспечить непрерывность и качество на каждом этапе.

Работа по предотвращению сбоев в будущем

Если продукты выходят из строя на этапе тестирования или в процессе эксплуатации, анализ отказов является критическим аспектом разработки продукта и улучшения системы, который помогает нам извлекать уроки из прошлого и помогает предотвратить сбои в будущем.

Анализ отказов — это многогранный целостный подход, позволяющий определить, как и почему вышел из строя материал или продукт. Начальный этап любого расследования включает в себя фазу глубокого выявления обстоятельств, связанных с отказом, и любой соответствующей исходной информации, включая факторы окружающей среды, тип применения, срок службы и соответствующую информацию о конструкции. Затем аналитики отказов Element применяют широкий спектр аналитических методов и инструментов для проверки отказавшей детали.

На основании результатов анализа отказов эксперты Element предоставляют рекомендации и тесно сотрудничают с заказчиком, чтобы найти решения проблем для различных продуктов и материалов. Сочетание нашего опыта в области материалов и наших знаний о том, какое влияние сервисная среда может оказать на материал или продукт, позволяет быстро получить исчерпывающие результаты.

Хотя определение первопричины и связанной с ней ответственности за любой отказ являются первоочередными задачами, добавленная стоимость обеспечивается предотвращением будущих событий.

Преимущество элемента

Element предоставляет ряд возможностей для механических испытаний металлических и неметаллических материалов, чтобы гарантировать, что продукты являются рентабельными и технологически продвинутыми, а также безопасными и пригодными для использования на протяжении всего жизненного цикла. Независимо от того, проводится ли тестирование стандартным методом или разрабатывается индивидуальная программа, наши специалисты могут предоставить вам точные и надежные результаты для больших и малых проектов. Свяжитесь с нашими коллегами для получения дополнительной информации.

Механические испытания, проведенные лабораторией лаборатории

Физические свойства: магнитная проницаемость

Тест на магнитную проницаемость измеряет способность материала намагничиваться.Когда материал помещается в магнитное поле, он так или иначе взаимодействует с полем. Если материал более склонен к намагничиванию, он будет иметь более высокую проницаемость.

Испытание на твердость: по Роквеллу, поверхностному Роквеллу и микротвердость

Чтобы наилучшим образом определить прочность материала, легкость обработки и износостойкость, технический специалист должен провести испытание на твердость при проникновении. Испытание на твердость по Роквеллу — широко используемый метод определения поверхностной твердости материала.Это также полезно при принятии решений относительно обработки и покрытия. Испытания на твердость проводятся на отливках, поковках, крепежных изделиях и других металлических изделиях и образцах.

Поверхностное тестирование Rockwell аналогично; разница в том, что техники используют меньшие значения второстепенной и основной нагрузки.

Микротвердость определяет твердость материала аналогично методу Роквелла, но с микроскопическим вдавливанием. Этот тест может предоставить значение твердости для очень точного местоположения детали, что позволяет обнаруживать отклонения твердости от одного места к другому.Все тесты предлагают разные варианты нагрузки и много разных масштабов между тремя вариантами тестирования.

Испытание на удар: удар по Шарпи с V-образным надрезом

Испытание на ударную вязкость по Шарпи — это стандартный метод испытаний для определения прочности, хрупкости и пластичности материала. Материалы в лаборатории проходят испытания на соответствие различным температурным требованиям и спецификациям.

Испытание на растяжение: подвергнутые механической обработке образцы

LAB — Materials Testing выполняет испытания на растяжение в соответствии с отраслевыми стандартами.Испытания на растяжение — один из самых важных видов испытаний на прочность материала. Это разрушающий процесс испытаний, при котором к образцу прилагается все возрастающая нагрузка, превышающая предел текучести и вплоть до точки отказа. Испытание дает основную информацию о механических свойствах образца, таких как предел прочности при растяжении, деформация, уменьшение площади, предел текучести, характеристики деформационного упрочнения и удлинение или пластичность материала.

Тестирование крепежа

LAB — Materials Testing выполняет различные типы испытаний крепежа для определения механических свойств крепежа с внешней и внутренней резьбой.Типы испытаний крепежа, обычно выполняемые в LAB, включают предел текучести, осевое и клиновое растяжение, испытательную нагрузку, испытание на твердость и магнитную проницаемость. Поскольку многие из испытаний уже были описаны выше, в этом разделе основное внимание будет уделено испытаниям на осевое и клиновое растяжение, а также испытательной нагрузке.

Осевое и клиновое испытание на растяжение проводится для определения поведения материалов при осевой растягивающей нагрузке. Осевые испытания выполняются путем закрепления крепежа в испытательной машине и последующего приложения силы к крепежу путем отделения крейцкопфов испытательного устройства.Испытание на клин также является осевым испытанием. Разница в том, что во время испытания под головку помещается клин, чтобы проверить, сможет ли головка застежки выдержать дополнительное напряжение клина. Испытание на растяжение клина обычно проводится для крепежа с квадратной или шестигранной головкой и винтов с головкой под торцевой ключ.

Наконец, испытание с испытательной нагрузкой включает в себя нагрузку на образец материала количественной нагрузкой, которую образец должен выдержать без измеримого остаточного схватывания. Нагрузка, используемая для напряжения крепежа, зависит от размера и класса / класса свойств образца.

Руководство по выбору услуг по механическим испытаниям

Услуги по механическим испытаниям — это всеобъемлющий термин, обозначающий ряд действий, включающих определение механических свойств и поведения материалов, конструкций и машин. Как правило, тестирование включает создание физического стимула и измерение реакции. Этот вход может быть динамическим или статическим и может иметь небольшую точечную нагрузку, несколько точек нагрузки или распределяться по большей площади.

Механическое испытание — это процесс физического воздействия на механическую систему. Эти стимулы могут быть смещениями, теплом, силами, давлением или другими физическими нагрузками, которые могут быть приложены к тестируемому объекту. Механические испытания могут использоваться для проверки основных характеристик рассматриваемого материала, детали или полной механической системы. Когда тестирование сосредоточено на свойствах материала, независимо от размера или формы, создаются специальные испытательные образцы или «купоны» для согласования с используемым испытательным оборудованием.

Виды услуг

Услуги по механическим испытаниям могут включать в себя любые или многие из длинного списка испытаний, которые необходимы производителям для проверки надежности их конструкции или соответствия сертификатам и стандартам, необходимым для вывода продукта на рынок. Служба механических испытаний может предоставить информацию во многих формах, с разной степенью глубины и детализации. Различные возможности тестирования включают следующее:

• Тестирование компонентов / продуктов характеризуется услугами по инспектированию или тестированию существующих или вновь изготовленных продуктов с использованием таких методов, как неразрушающий контроль (NDT), визуальный осмотр, химический анализ или испытания конструкционных материалов.
• Сравнение компонентов / продуктов services предлагает услуги по сравнительному тестированию продуктов. Тест может сравнивать продукты текущего и следующего поколения внутри компании или аналогичные продукты от разных компаний.
• Услуги по консультированию и обучению предоставляют консультации, связанные с испытаниями, инспекциями, методами или методами испытаний, нормативными актами, регулирующим влиянием и / или процессом регистрации.
• Инженерное верификационное тестирование включает в себя базовые функциональные тесты, параметрические измерения и проверку спецификаций.
• Оценка и анализ : Провайдер предлагает оценку и анализ продуктов.
• Тестирование в процессе производства тестирует продукт на месте в его функциональной среде.
• Тестирование производительности обычно оценивает соответствие системы или компонента заданным требованиям к производительности.
• Надежность и устойчивость : Испытательный центр предлагает тестирование надежности или устойчивости. Как правило, надежность или устойчивость — это мера уязвимости системы перед потенциально разрушающими воздействиями.Это имеет особое значение, когда компоненты системы выходят из строя.
• Услуга разработки тестов может быть предложена в форме индивидуальных услуг по разработке тестов для тестирования уникальных или патентованных частей.
• Испытательные приспособления и услуги оборудования позволяют испытательному центру создавать свои собственные испытательные приспособления для конкретных приложений. Некоторые поставщики услуг по тестированию имеют очень хорошо оборудованные и высокопроизводительные механические мастерские, в то время как другие заключили партнерские отношения с местными производителями инструментов, чтобы обеспечить быстрое выполнение работ.
• Испытательная панель и подготовка образца относится к разработке и изготовлению испытательного образца или испытательных панелей для испытания или моделирования таких продуктов, как краски, покрытия, смазочные материалы или материалы, где испытание всей детали или продукта непродуктивно или невозможно.

Типы

В следующих параграфах перечислены общие механические испытания с описанием того, что они собой представляют и как они проводятся.

• Растяжение и сжатие : Испытание на растяжение является наиболее распространенным испытанием материалов и изделий.Определение характеристик и представление результатов испытаний на растяжение — основная потребность в большинстве лабораторий, от контроля качества до НИОКР. При испытаниях на сжатие материал или продукт сжимается или сжимается под действием выровненных противоположных нагрузок или сил. Испытания на сжатие могут выполняться на материалах для различных целей. В зависимости от типа материала свойства сжатия могут кардинально отличаться от свойств при растяжении. Испытания на сжатие могут проводиться на статических или динамических системах. Статические системы обычно являются предпочтительными из-за предлагаемого большего рабочего объема и относительно низкой скорости системы в целях безопасности.
• Адгезия (сцепление / отслаивание) : Испытания на адгезию, сцепление или отслаивание используются для оценки стыков, адгезивов, покрытий или адгезии клейкой ленты, прочности сцепления или прочности на отслаивание. ASTM D-952 определяет прочность связи как растягивающее напряжение, необходимое для разрыва связи, образованной клеем между двумя металлическими блоками. Адгезия — это состояние, в котором две поверхности удерживаются вместе межфазными силами, которые могут состоять из валентных сил, взаимоблокирующего действия или того и другого. Адгезия — одно из важнейших свойств покрытия (тонкой пленки, краски, гальванического покрытия или других систем).Прочность на отслаивание обычно используется для характеристики клейких лент и покрытий.
• Пластичность : Пластичность — это способность подвергаться пластической деформации при растяжении или изгибе перед разрушением. Пластичность металлов или пластичных пластических материалов обычно оценивается при испытаниях на растяжение. Степень остаточной пластической деформации или деформации, выраженная в процентном удлинении или процентном уменьшении площади, является мерой пластичности.
• Ползучесть / релаксация напряжений Испытания характеризуют характеристики материала в условиях постоянной деформации или напряжения, обычно при повышенных температурах.Эти тесты оценивают ползучесть, релаксацию напряжения или разрыв напряжения. Эти испытания могут предоставить важную информацию о свойствах материала или компонентов в долгосрочных условиях. Испытания на ползучесть или разрыв под напряжением важны при оценке материалов компонентов аэрокосмических или реактивных двигателей при высоких температурах. Испытания на релаксацию напряжений обычно проводят в условиях постоянной деформации. Обычно это включает переход к определенной точке нагрузки или деформации с последующим удержанием значения деформации. Результирующее уменьшение значений нагрузки или напряжения регистрируется с течением времени.Испытания на ползучесть обычно проводятся в условиях постоянной нагрузки или напряжения. Эти типы испытаний выполняются путем перехода к точке нагрузки или напряжения с последующим удержанием значения нагрузки или напряжения. Результирующее увеличение деформации регистрируется с течением времени. Краткосрочные и среднесрочные испытания на ползучесть и релаксацию напряжений могут выполняться на статических или динамических системах.
• Испытания на падение / удар или удар : Информация, полученная во время испытаний на удар, может улучшить живучесть изделий, а также подтвердить их правильность в эксплуатации.Целью ударных испытаний является определение уровня механической хрупкости продукта, то есть уровня замедления, при котором вероятно повреждение. Эта информация наиболее полезна для проектирования упаковки и тестирования, хотя она также очень важна для анализа продукта в рабочей среде. В аэрокосмических приложениях эти испытания часто представляют собой пиротехническое разделение или пироудар, связанные с применением ракет-носителей. Ударное испытание включает формирование или программирование характера входного ударного импульса, чтобы охарактеризовать как изменение скорости, так и реакцию на ускорение типичного продукта.Это важно, потому что продукты выходят из строя по-разному, в первую очередь, в зависимости от характера ударного воздействия. Обычно это включает программирование коротких полусинусоидальных импульсов и более длительных ударных импульсов трапециевидной формы в продукт.
• Испытания на ударную вязкость также считаются ударными испытаниями. Ударная вязкость определяется с помощью испытаний на ударную вязкость с помощью маятника Шарпи или Изода, испытаний на падение собственного веса (Гарднер / Гарднер) и испытаний на растягивающую ударную нагрузку.
• Испытания на усталость / циклические Испытания также можно назвать динамическими испытаниями.Измерители усталости измеряют сопротивление усталости или сопротивление разрушению материалов в контролируемых условиях циклической деформации. Отказ образца является результатом роста трещин и конструкции машины. Циклическая нагрузка может быть приложена с использованием прибора для испытания на растяжение с возможностью переключения, прибора для испытания вращающейся балки или прибора для испытания на вибрацию.
• Трение / износ : Тестеры трения определяют коэффициент трения или силу трения, силу сопротивления, касательную к границе раздела между двумя телами, когда под действием внешней силы одно тело движется или имеет тенденцию двигаться относительно другого. .Тестеры износа оценивают степень или тип износа (удаление или перенос материала), который происходит между двумя поверхностями во влажных, сухих, смазанных условиях или с абразивными частицами. Штифт на тестере диска — это обычная машина, используемая для испытаний на износ. Приложенная нагрузка передается через штифт на вращающийся диск. Штифт и диск изготовлены из исследуемых материалов или покрыты им.
• Изгиб / изгиб : Испытания на изгиб или изгиб используются для оценки прочности хрупких, волокнистых, анизотропных или малопластичных материалов, включая керамику, композиты, чугун, высоконагруженные пластмассы, дерево, бетон и огнеупоры.Испытание на изгиб состоит в приложении нагрузки к балке из испытуемого материала или образца, которая поддерживается с обоих концов. В этих испытаниях указывается прочность на изгиб, прочность волокна или модуль разрыва (MOR). Свойства материала могут варьироваться в зависимости от направления приложения напряжения. Например, бетон очень силен на сжатие, но слаб при растяжении. В зависимости от жесткости, жесткости или технических характеристик материала используется трехточечная или четырехточечная конфигурация. Испытания на четырехточечный изгиб обеспечивают известное равномерное напряжение между двумя центральными точками.Результаты испытаний включаются до тех пор, пока образец разрывается между двумя центральными точками. Термин «испытание на изгиб» иногда используется для описания испытаний на изгиб, хотя типы испытаний на изгиб или изгиб сильно различаются и могут сильно отличаться от простого испытания под нагрузкой на балку. Спецификации испытаний на изгиб часто зависят от конкретных материалов.
• Гидростатические тестеры / тестеры на разрыв применяют внутреннее давление и / или поток с использованием жидкости (газа или жидкости) для оценки фитингов, труб, трубопроводов, резервуаров, цилиндров, а также других гидравлических, пневматических или технологических компонентов.Испытания могут определить, какие потоки или давление может выдержать компонент до того, как произойдет катастрофический отказ или возникнут утечки.
• Ударная вязкость : При испытаниях на удар измеряется энергия, поглощенная образцом до его разрушения, величина, состоящая из нескольких вкладов энергии, включая энергию, поглощаемую ударной машиной в результате вибрации после первоначального контакта с образцом, и потерю энергии маятника (в маятнике). ударные испытания) при ударе молотка по образцу, а также общую энергию, потребляемую деформацией и разрушением образца.Хотя очень сложно измерить многие из отдельных вкладов энергии, испытания на удар являются ценным методом сравнительных испытаний.
• Сдвиг / кручение : Прочность на сдвиг определяется как максимальное напряжение, которое материал может выдержать до разрушения при сдвиге. В испытании на плоский сдвиг противодействующие силы прилагаются параллельно испытуемой площади поперечного сечения. Испытания на кручение также показывают характеристики сдвига. Испытания на кручение оценивают материалы или изделия при скручивающих нагрузках или противодействующих радиальных силах.Данные испытания на кручение используются для построения диаграммы напряжения-деформации и для определения предела упругости, модуля упругости при кручении, модуля разрыва при кручении и прочности на скручивание.
• Анализ текстуры : Анализ текстуры в первую очередь связан с оценкой механических характеристик, когда материал подвергается контролируемой силе, от которой создается кривая деформации его реакции. Анализ текстуры является неотъемлемой частью производственной цепочки, приносящей пользу на всех этапах, от исследований и разработок до оптимизации процессов и производства.Ключевые фундаментальные характеристики, влияющие на качество текстуры готовой продукции, выявляются на начальных этапах разработки, после чего они могут быть выбраны для оперативных контрольных измерений процесса. Общие проанализированные характеристики включают твердость, когезионную способность, эластичность, адгезию и вязкость. К вторичным характеристикам относятся ломкость, жевательность и липкость.
• Системы испытаний на вибрацию используются для оценки материалов, продуктов и упаковок в целях проектирования, а также для моделирования вибрационных эффектов при транспортировке продукции.Вибрационное испытание состоит из колебательной нагрузки.

Услуги по механическим испытаниям охватывают широкий спектр отраслей, включая аэрокосмическую / авионику, бытовую технику, автомобилестроение, строительство, аккумуляторные и энергетические продукты и покрытия. Механические испытания — важный инструмент исследований и разработок для производителей электротехники, электроники, судостроения, энергетики, бумаги, упаковки, радиочастотных продуктов и полупроводников. Продукты питания, лекарства, здравоохранение и медицинские товары имеют более строгие требования и стандарты, и, вероятно, у поставщиков услуг механических испытаний будет меньше вариантов.

Технические характеристики

При выборе службы механических испытаний важным фактором являются стандарты испытаний и сертификаты, а также физические возможности испытательного оборудования по размеру (объем X x Y x Z), вес испытательного образца и возможности загрузки испытательных машин. Есть и «мягкие» соображения. Близость к производителю дает много преимуществ с точки зрения соблюдения графика поставки испытательного образца и участия инженеров в испытании. Иногда более дешевые варианты, расположенные на больших расстояниях, имеют мягкие затраты, которые складываются и должны учитываться при окончательном выборе.

Изображения кредитов:

Объединенная служба калибровки и тестирования | Цвик | Instron

Испытания материалов | Britannica

Тестирование материалов , измерение характеристик и поведения таких веществ, как металлы, керамика или пластмассы, в различных условиях. Полученные таким образом данные могут быть использованы для определения пригодности материалов для различных применений — например, строительство или авиастроение, оборудование или упаковка.Полномасштабная или мелкая модель предлагаемой машины или конструкции может быть испытана. В качестве альтернативы исследователи могут построить математические модели, которые используют известные характеристики и поведение материала для прогнозирования возможностей конструкции.

Испытания материалов делятся на пять основных категорий: механические испытания; испытания на тепловые свойства; испытания на электрические свойства; испытания на устойчивость к коррозии, радиации и биологическому разложению; и неразрушающий контроль.Стандартные методы испытаний были установлены такими национальными и международными организациями, как Международная организация по стандартизации (ISO) со штаб-квартирой в Женеве и Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Филадельфия.

Конструкции и машины или их компоненты выходят из строя из-за разрушения или чрезмерной деформации. Пытаясь предотвратить такой отказ, проектировщик оценивает, сколько напряжения (нагрузки на единицу площади) можно ожидать, и определяет материалы, которые могут выдерживать ожидаемые нагрузки.Анализ напряжений, выполненный экспериментально или с помощью математической модели, указывает на ожидаемые области высокого напряжения в машине или конструкции. Экспериментальные испытания механических свойств показывают, какие материалы можно безопасно использовать.

Испытания на статическое растяжение и сжатие

При растяжении (растяжении) материал удлиняется и в конечном итоге ломается. Простое испытание на статическое растяжение определяет предел прочности материала и его удлинение, обозначаемое как деформация (изменение длины на единицу длины).Например, если стальной пруток диаметром 100 мм при данной нагрузке удлиняется на 1 миллиметр, то деформация составляет (101–100) / 100 = 1/100 = 1 процент.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Для испытания на статическое растяжение требуется (1) образец для испытаний, обычно цилиндрической формы или с диаметром средней части меньшего диаметра, чем концы; (2) испытательная машина, которая прикладывает, измеряет и регистрирует различные нагрузки; и (3) соответствующий набор захватов для захвата испытуемого образца. При испытании на статическое растяжение испытательная машина равномерно растягивает небольшую часть (испытательный участок) испытательного образца.Длина испытательного участка (называемая измерительной длиной) измеряется при различных нагрузках с помощью устройства, называемого экстензометром; эти измерения используются для вычисления деформации.

Обычные испытательные машины бывают с постоянной нагрузкой, постоянной нагрузкой и постоянной скоростью смещения. Типы постоянной нагрузки используют веса напрямую как для приложения нагрузки, так и для ее измерения. В машинах для испытаний с постоянной нагрузкой используются отдельные единицы измерения нагрузки и измерения; Нагрузки обычно прикладываются с помощью гидроцилиндра, в который масло закачивается с постоянной скоростью.Испытательные машины с постоянной скоростью перемещения обычно приводятся в движение с помощью винтовых зубчатых колес.

Захваты

для испытательной машины предназначены для плавной передачи нагрузки на испытуемый образец без создания локальной концентрации напряжения. Концы испытательного образца часто немного увеличены, так что при наличии небольших концентраций напряжения они будут направлены на измерительную секцию, и отказы будут происходить только там, где проводятся измерения. Для удержания образца используются зажимы, штифты, резьба или соединение.Эксцентричная (неоднородная) нагрузка вызывает изгиб образца в дополнение к растяжению, а это означает, что напряжение в образце не будет однородным. Чтобы избежать этого, большинство захватных устройств включают одно или два шарнирных соединения в рычажный механизм, который переносит нагрузку на испытательный образец. Воздушные подшипники помогают исправить горизонтальное смещение, которое может вызывать проблемы с такими хрупкими материалами, как керамика.

Испытания на статическое сжатие определяют реакцию материала на раздавливание или опорную нагрузку (например, в балках дома).Испытательные машины и экстензометры для испытаний на сжатие напоминают те, которые используются для испытаний на растяжение. Однако образцы, как правило, проще, потому что захват обычно не является проблемой. Кроме того, образцы могут иметь постоянную площадь поперечного сечения по всей своей длине. Калибровочная длина образца при испытании на сжатие — это его полная длина. Серьезной проблемой при испытании на сжатие является возможность того, что образец или грузовая цепь могут деформироваться (образовывать выпуклости или изгибаться) до разрушения материала. Чтобы этого не произошло, образцы должны быть короткими и короткими.

Испытания на сдвиг в плоскости указывают на деформационную реакцию материала на силы, приложенные по касательной. Эти испытания применяются в основном к тонким листовым материалам, будь то металлы или композиты, такие как пластик, армированный стекловолокном.

Однородный материал, такой как необработанная стальная отливка, реагирует на напряжение иначе, чем зернистый материал, такой как дерево или клеевое соединение. Утверждается, что эти анизотропные материалы имеют предпочтительные плоскости ослабления; они лучше сопротивляются нагрузкам в одних плоскостях, чем в других, и, следовательно, должны пройти испытание на сдвиг другого типа.

Также можно измерить прочность заклепок и других крепежных изделий на сдвиг. Хотя состояние напряжения таких предметов, как правило, довольно сложно, простое испытание на сдвиг, дающее лишь ограниченную информацию, подходит для большинства целей.

Испытания на растяжение трудно проводить непосредственно с некоторыми хрупкими материалами, такими как стекло и керамика. В таких случаях показатель прочности материала на разрыв может быть получен путем проведения испытания на изгиб, при котором растягивающие (растягивающие) напряжения возникают на одной стороне изгибаемого элемента, а соответствующие сжимающие напряжения возникают на противоположной стороне.Если материал значительно сильнее при сжатии, чем при растяжении, разрушение начинается на стороне растяжения элемента и, следовательно, дает необходимую информацию о прочности материала на разрыв. Однако, поскольку необходимо знать точную величину растягивающего напряжения при разрушении, чтобы установить прочность материала, метод испытания на изгиб применим только к очень ограниченному классу материалов и условий.

Microsoft Word — DV06PUB6 — Механический и неразрушающий контроль_Исследование_Руководство.docx

% PDF-1.6 % 37 0 объект > эндобдж 62 0 объект > поток 2015-11-05T21: 00: 59ZWord2015-11-05T16: 01-05: 002015-11-05T16: 01-05: 00Acrobat PDFMaker 15 для Wordapplication / pdf

Microsoft Word — DV06PUB6 — Механическое и неразрушающее тестирование_Study_Guide.docx

uuid: b81133d9-013e-ab4c-96c2-54343c6df58duuid: 70ef99c6-b6e6-ce4c-b38e-0bc9e270c1fa конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 2 0 obj > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > поток xWn0 + % ~ YTDb1LI & G * _s ~ W󿦴TKzG +: {4_? 9q & u? Fsn% 2 / AMƅMS / 鬮 (b 畦 zN ئ2¾ Ţ Ev6_c (f} PDJ (*; T `> {A ߆0> @ S36F} tUd ^ # ץ ** jbwdu6 `BZ! ش L6Ye9ZX ~ lft; š (, l2> {t ~; lG» M ܈ T4Ęd + J 3U @ CDcMj ^ WHol «7 ٲ {pb :)! H } fUMyO2`.

No related posts.