Mitä vaikutustestaus on?
Iskutestaus on mekaaninen testi, joka mittaa näytteen absorboimaa energiaa, kun se murtuu yhdellä äkillisellä iskulla. Toisin kuin vetokokeessa, jossa kuormitusta kohdistetaan hitaasti, iskutesti kohdistaa kuorman lähes välittömästi. Siksi se arvioi materiaalin sitkeyden, sen kykyä absorboida energiaa ja vastustaa murtumista iskukuormituksessa, ja se on yksi tärkeimmistä hyväksyntätesteistä hiili- ja seosteräsputkille, joita käytetään alhaisissa lämpötiloissa tai dynaamisissa kuormituksissa.
Kuinka heilurin iskutesti toimii
Yleisin menetelmä on Charpy V{0}}lovitesti. Molemmista päistä tuetaan lovettu näyte, ja kiinteältä korkeudelta vapautettu heiluri osuu näytettä lovea vastakkaiselle puolelle. Näytteen rikkomisessa absorboitunut energia lasketaan sen korkeuden, josta heiluri vapautuu, ja sen korkeuden erosta, jonka se saavuttaa näytteen rikkomisen jälkeen.
Tyypillisessä menettelyssä heiluri nostetaan ensin asetettuun kulmaan ja lukitaan, osoittimen osoitin nollataan ja heiluri vapautetaan heilumaan vapaasti vertailukulman (tyhjä heilautus) saamiseksi. Sitten heiluri nostetaan uudelleen, osoitin nollataan, näyte asetetaan tukien päälle ja heiluri vapautetaan näytteen rikkomiseksi. Nostokulma murtumisen jälkeen kirjataan ja energiahäviö tyhjän heilahduksen ja murtoheiton välillä antaa imeytyneen iskuenergian. Nykyaikaiset koneet käyttävät servomoottoreita ja antureita heilurin ohjaamiseen, automaattisen nostokulman mittaamiseen ja absorboituneen energian laskemiseen suurella toistettavuudella.
Testinäytteet ja standardit
| Tuote | Tyypillinen vaatimus |
|---|---|
| Vakiomenetelmät | ISO 148-1, ASTM E23, GB/T 229 |
| Vakionäyte | 10 mm x 10 mm x 55 mm |
| Lovityyppi | V-lovi, syvyys 2 mm, kulma 45 astetta, juuren säde 0,25 mm |
| Pieni-kokoisia näytteitä | 10 x 7,5 x 55, 10 x 5 x 55, 10 x 2,5 x 55 mm ohuille tuotteille |
| Tyypilliset testilämpötilat | Huoneen lämpötila, 0 astetta, -20 astetta, -40 astetta, -60 astetta |
| Ilmoitettu arvo | Absorboitunut energia KV jouleina (J), kolmen näytteen keskiarvo |
Imeytynyt energia ja sitkeä{0}}hauras siirtymä
Teräs muuttaa murtumiskäyttäytymistään lämpötilan mukaan. Korkeissa lämpötiloissa teräs muuttuu pehmeäksi ja voi ennemminkin muotoutua kuin rikkoutua; riittävän alhaisissa lämpötiloissa sama teräs menettää sitkeystään, muuttuu hauraaksi ja voi murtua pienellä absorboituneella energialla. Lämpötilaa, jossa murtumistila muuttuu sitkeästä hauraaksi, kutsutaan sitkeäksi-hauraaksi siirtymälämpötilaksi. Iskutestaus on vakiotyökalu tämän siirtymän löytämiseksi, minkä vuoksi paineastian ja putkiston tekniset tiedot asettavat absorboituneen energian vähimmäismäärän määritellyissä testilämpötiloissa.
Miksi teräsputkien iskutestaus on tärkeää?
Käytössä olevat putket ja putket voivat joutua alttiiksi iskukuormituksille, jotka johtuvat painepiikkeistä, käsittelystä, kuljetuksesta tai alhaisen lämpötilan{0}}käytöstä. Vetokokeessa vahva putki voi silti epäonnistua katastrofaalisesti, jos se on hauras. Charpy-testaus määritellyssä lämpötilassa vahvistaa, että teräs säilyttää riittävän sitkeyden ja suojaa hauraalta murtumiselta kattilaputkissa, putkistossa, paineastioissa ja rakennesovelluksissa.
Usein kysyttyä vaikutustestauksesta
Mitä absorboitunut energia KV tarkoittaa?
KV on Charpyn V{0}}lovi absorboitunut energia jouleina. Korkeampi KV tarkoittaa, että materiaali imee enemmän energiaa ennen murtumista ja on sitkeämpää.
Miksi Charpy-testissä käytetään lovea?
Lovi keskittää jännityksen ja luo määritellyn jännitystilan tiettyyn paikkaan, joten testi mittaa johdonmukaisesti materiaalin kestävyyttä halkeamien alkamiselle ja etenemiselle geometristen vaikutusten sijaan.
Mitä eroa on Charpyn ja vetokokeen välillä?
Vetokoe käyttää hidasta, tasaisesti kasvavaa kuormitusta ja mittaa lujuutta ja venymää. Charpy-testi antaa välittömän iskun ja mittaa energian imeytymistä ja sitkeyttä iskuolosuhteissa.
Mitä lämpötiloja käytetään teräsputkien iskutestaukseen?
Testilämpötila noudattaa tuotespesifikaatiota ja käyttökuntoa, yleensä 20 astetta, 0 astetta, -20 astetta tai -40 astetta. Pakkastestejä käytetään, kun putkia käytetään kylmissä olosuhteissa tai kun haurautta on vältettävä.
Kuinka monta näytettä tarvitaan?
Normaalisti testataan kolme näytettä ja keskiarvo ilmoitetaan; yksittäisten arvojen on myös täytettävä standardin määrittelemät vähimmäisrajat.
Mikä on alakokoinen Charpy-näyte?
Kun tuotteen paksuus on liian pieni 10 x 10 mm näytteen koneistamiseen, käytetään pienempiä näytteitä ja tuloksia verrataan asiaankuuluvan standardin alennettuihin hyväksymisarvoihin.