Η δοκιμή κρούσης χαλύβδινων σωλήνων είναι μια σημαντική μηχανική δοκιμή για την αξιολόγηση της αντίστασης των χαλύβδινων σωλήνων στη θραύση υπό στιγμιαία φορτία κρούσης. Μπορεί να αντικατοπτρίζει άμεσα τη σκληρότητα του υλικού. Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τις βασικές πληροφορίες του, καθιστώντας σας βολικό να το κατανοήσετε γρήγορα.
Περιγραφή προϊόντων
| Στοιχείο δοκιμής | Περιγραφή |
| Βασικός Σκοπός | Αξιολογήστε την ικανότητα των χαλύβδινων σωλήνων να αντιστέκονται σε ξαφνικές κρούσεις ή ταχεία φόρτιση, αντανακλώντας την σκληρότητά τους |
| Βασικός δείκτης |
Ενέργεια κρούσης(Ακ): Η ενέργεια που απορροφάται από το δείγμα όταν σπάει, μετρημένη σε joules (J), που χαρακτηρίζει άμεσα την ποιότητα της σκληρότητας.
Ελκή-εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης(DBTT): Η κρίσιμη θερμοκρασία στην οποία ένα υλικό μεταβαίνει από όλκιμο σε εύθραυστο κάταγμα |
|
Αρχή δοκιμής
|
Τοποθετήστε ένα τυπικό δείγμα με μια εγκοπή σε ένα στήριγμα και το ανυψωμένο εκκρεμές πέφτει ελεύθερα για να σπάσει το δείγμα ταυτόχρονα. Μετράται η ενέργεια που χάνεται από το εκκρεμές μετά το σπάσιμο του δείγματος, που είναι το έργο κρούσης (Ak). |
| Κύρια Ταξινόμηση |
Ταξινόμηση ανά θερμοκρασία: κανονική θερμοκρασία (20±5 βαθμοί ), χαμηλή θερμοκρασία (όπως π.χ<15 to -192℃), high temperature (35 to 1000℃) impact tests;
Ταξινόμηση ανά εγκοπή:Δοκιμές κρούσης Charpy V-notch και U-notch |
|
Πρότυπο δείγματος |
Το τυπικό μέγεθος του δείγματος είναι συνήθως 10 χιλιοστά × 10 χιλιοστά × 55 χιλιοστά, με μια εγκοπή βάθους 2 χιλιοστών σε σχήμα U ή σε σχήμα V- στη μέση |
Η σημασία και η σημασία του τεστ
Η βασική αξία των δοκιμών κρούσης έγκειται στην αξιολόγηση της σκληρότητας των χαλύβδινων σωλήνων, δηλαδή της ικανότητας του υλικού να απορροφά ενέργεια και να υφίσταται πλαστική παραμόρφωση πριν από τη θραύση.
1. Αποκάλυψη του κινδύνου ευθραυστότητας σε χαμηλή-θερμοκρασία:
Ο χάλυβας συνήθως έχει καλή σκληρότητα σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από ένα ορισμένο κρίσιμο σημείο, θα μετατραπεί ξαφνικά σε μια εύθραυστη κατάσταση και είναι επιρρεπής σε θραύση. Οι δοκιμές κρούσης, ειδικά μια σειρά δοκιμών κρούσης χαμηλής- θερμοκρασίας, μπορούν να προσδιορίσουν την όλκιμο-εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης (DBTT) των υλικών. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για χαλύβδινες κατασκευές που χρησιμοποιούνται σε ψυχρές περιοχές (όπως κατασκευές και αγωγοί σε περιβάλλοντα χαμηλών-θερμοκρασιών), καθώς μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά καταστροφικά ατυχήματα που προκαλούνται από την ευθραυστότητα του υλικού.
2. Αξιολογήστε την ευαισθησία των ελαττωμάτων:
Οι εγκοπές στο δείγμα μπορούν να προσομοιώσουν εσωτερικά ελαττώματα ή σημεία συγκέντρωσης τάσεων του υλικού. Οι δοκιμές κρούσης μπορούν να επαληθεύσουν εάν ο χάλυβας μπορεί να διατηρήσει επαρκή αντίσταση στη ρωγμή παρουσία συγκέντρωσης τάσης.
3. Ποιοτικός έλεγχος και διαφοροποίηση υλικών:
Η ενέργεια κρούσης είναι βασικός δείκτης για την αξιολόγηση της ποιότητας του χάλυβα. Για παράδειγμα, στην ταξινόμηση βαθμών του ανθρακούχου δομικού χάλυβα Q235, οι βαθμοί B, C και D απαιτούνται αντίστοιχα να υποβληθούν σε δοκιμές πρόσκρουσης σε +20 βαθμό , 0 μοίρες και -20 μοίρες . Όσο υψηλότερος είναι ο βαθμός, τόσο μεγαλύτερη είναι η απαίτηση για σκληρότητα σε χαμηλή θερμοκρασία.
Προτάσεις πρακτικής εφαρμογής και επιλογής υλικού
Στην πραγματική μηχανική και την κατασκευή προϊόντων, τα αποτελέσματα των δοκιμών πρόσκρουσης επηρεάζουν άμεσα την επιλογή και την ασφαλή χρήση των υλικών.
• Οδηγίες εφαρμογής μηχανικής:
Για δομικούς σωλήνες που χρησιμοποιούνται σε ψυχρές περιοχές (όπως γέφυρες και κατασκευές από χάλυβα κτιρίων), αγωγούς για μεταφορά μέσων χαμηλής{{0} θερμοκρασίας και εξαρτήματα που υπόκεινται σε κρουστικά φορτία (όπως βραχίονες γερανού και εξαρτήματα πλοίου), είναι απαραίτητο να εκτιμηθεί η αντοχή τους στην κρούση για να διασφαλιστεί ότι εξακολουθούν να έχουν επαρκή σκληρότητα στη θερμοκρασία περιβάλλοντος χρήσης.
• Αναφορά επιλογής υλικού:
Κατά την αγορά χαλύβδινων σωλήνων, εάν το περιβάλλον εφαρμογής μπορεί να περιλαμβάνει κρούση ή χαμηλές θερμοκρασίες, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στις απαιτήσεις για την ενέργεια κρούσης στα πρότυπα του προϊόντος. Για παράδειγμα, για συγκολλημένες κατασκευές, θα πρέπει να επιλέγεται τουλάχιστον χάλυβας ποιότητας Q235B που απαιτεί δοκιμές κρούσης σε θερμοκρασία δωματίου, αντί για χάλυβα ποιότητας Α που δεν απαιτεί δοκιμές κρούσης. Για περιπτώσεις με ειδικές απαιτήσεις για σέρβις χαμηλής-θερμοκρασίας, θα πρέπει να επιλέγεται χάλυβας ανώτερης ποιότητας-.
Η διαφορά μεταξύ της δοκιμής πρόσκρουσης και άλλων πειραμάτων
Οι δοκιμές κρούσης, οι δοκιμές εφελκυσμού και οι δοκιμές σκληρότητας είναι όλες κοινές δοκιμές μηχανικών ιδιοτήτων, αλλά έχουν διαφορετικές εστίες:
• Vs. Δοκιμή εφελκυσμού:
Οι δοκιμές εφελκυσμού περιλαμβάνουν αργή φόρτιση και μετρούν κυρίως την αντοχή (όπως η αντοχή σε εφελκυσμό και η αντοχή διαρροής) και η πλαστικότητα (όπως η επιμήκυνση) των υλικών. Οι δοκιμές πρόσκρουσης, από την άλλη πλευρά, περιλαμβάνουν δυναμική φόρτωση υψηλής-ταχύτητας και επικεντρώνονται περισσότερο στην αξιολόγηση της σκληρότητας των υλικών για την αντίσταση σε ξαφνική αστοχία σε εξαιρετικά σύντομο χρονικό διάστημα.
• Vs. Δοκιμή σκληρότητας:
Η δοκιμή σκληρότητας αντικατοπτρίζει την ικανότητα της επιφάνειας ενός υλικού να αντιστέκεται στην εσοχή ενός σκληρού αντικειμένου και έχει μια κατά προσέγγιση σχέση μετατροπής με την αντοχή. Ωστόσο, δεν μπορεί να χαρακτηρίσει άμεσα την τάση του υλικού προς σκληρότητα ή ευθραυστότητα.
