topofpage
- prøve størrelse og form
- Trækprøveprocedure
- indflydelse af testhastighed
- indflydelse af Trækprøvningsudstyr
trækprøvning karakteriserer formning og strukturel opførsel af ark metaller. Testen involverer indlæsning af en prøve med en veldefineret form langs aksen i spænding, generelt til brud, og registrering af den resulterende belastning og forskydning for at beregne flere mekaniske egenskaber. Global standardsI-7, a-24, D-19, J-15 foreskriver de betingelser, hvorunder test skal forekomme.
Prøvestørrelse og-form
prøver i fuld størrelse til trækprøvning af metalplader har et rektangulært snit i kanterne til gribning af testmaskinen. At reducere bredden i det centrale område fremmer brud i det overvågede område. Disse geometriske træk resulterer i en prøveform, der ligner en hundeben, hvilket fører til et beskrivende udtryk anvendt på testprøver.
dimensioner af hundebenprøverne er forbundet med trækprøvestandard, hvorfra de gælder. ISO I, II og III (beskrevet i Citation I-7) svarer til henholdsvis astma-24, DIND-19 og JISJ-15 figurerne. Figur 1 viser dogbone figurer, fremhæve de kritiske dimensioner af bredde og gauge længde. Se teststandarderne for andre dimensioner, tolerancer og andre krav.
Figur 1: trækprøveformer i fuld størrelse for ISO i (ASTM), ISO II (DIN) og ISO III (JIS) standarder.I-7, A-24, D-19, J-15
der findes betydelige forskelle i bredden og målelængden af disse trækstangformer. Selvom ASTM-og JIS-stængerne har lignende målerlængde, bredden af JIS-stangen er dobbelt så stor som ASTM-stangen. ASTM-og DIN-stængerne har et 4:1-forhold mellem målerlængde og bredde, hvor JIS-stangen har et 2: 1-forhold.
disse formforskelle betyder, at den beregnede forlængelse ændres afhængigt af den anvendte testprøvestandard, selv når der testes identisk materiale. Med kombinationen af den korteste målerlængde og bredeste prøve er forlængelse fra JIS-stænger typisk højere end hvad der ville blive genereret fra de andre former.
udbyttestyrke og trækstyrke er ikke en funktion af trækstangens form. Styrke er defineret som belastningen divideret med tværsnitsarealet. Selvom hver af søjlerne angiver en anden prøvebredde (og derfor forskelligt tværsnit), normaliseres belastningen med denne værdi, hvilket negerer forskelle fra prøveform.
klipning eller stansning under prøveforberedelse kan virke-hærde kanterne på trækstangen, hvilket kan føre til frembringelse af en unøjagtig repræsentation af plademetallets mekaniske egenskaber. Teststandarder kræver efterfølgende bearbejdning eller andre metoder til at fjerne kantskader skabt under prøveforberedelse. Fræsning eller slibning af hundebenprøverne minimerer de virkninger, Prøveforberedelsen kan have på resultaterne.
Trækprøveprocedure
målerlængden er den referencelængde, der anvendes i forlængelsesberegningerne. Afhængig af teststandarden er målerlængden enten 2 tommer, 80 mm eller 50 mm. multiplicering af bredden og tykkelsen inden for målerlængden bestemmer det indledende tværsnitsareal før test.
greb stramt klemme kanterne af prøven i modsatte ender. Efterhånden som testen skrider frem, bevæger grebene sig væk fra hinanden med en foreskrevet hastighed eller som reaktion på fastholdelsesbelastningen. En vejecelle inden for greb eller lastramme overvåger kraft. Et ekstensometer sporer forskydning inden for målelængden. Prøver testes typisk indtil brud.
under trækprøvningen krymper prøvebredden og tykkelsen, når testprøvens længde øges. Imidlertid overvejes disse dimensionelle ændringer ikke ved bestemmelse af ingeniørspændingen, som bestemmes ved at dividere belastningen til enhver tid under testen med starttværsnitsarealet. Ingeniørstamme er stigningen i længde inden for målerlængden i forhold til startmålerens længde. (Inkorporering af de dimensionelle ændringer, der opstår under test, kræver beregning af ægte stress og belastning. Forskellene mellem teknik og ægte stress / belastning er dækket andetsteds (hyperlink til 2.3.2.1-Engineering/True)
en graf, der viser stress på den lodrette akse og belastning på den vandrette akse, er den velkendte engineering stress-strain curve, figur 2. Fra stress-strain-kurven vises adskillige parametre, der er vigtige for pladeformning, herunder:
- elastisk modul (også kaldet Youngs modul)
- Flydestyrke
- trækstyrke
- Total forlængelse
- ensartet forlængelse
- Strain hærdning eksponent (også kaldet n-værdi)
figur 2: Engineering stress-stamme kurve hvorfra mekaniske egenskaber er afledt.
indflydelse af testhastighed
konventionel trækprøvning udføres ved belastningshastigheder langsomt nok til at blive kaldt “kvasi-statisk.”Disse satser er flere størrelsesordener langsommere end deformationshastighederne under stempling, hvilket i sig selv er flere størrelsesordener langsommere end hvad der opleves under en nedbrudshændelse.
Stress-strain kurver ændres med testhastighed, typisk bliver stærkere som hastigheden stiger. Størrelsen af disse ændringer varierer med lønklasse. Der findes betydelige udfordringer, når man forsøger at karakterisere trækresponsen ved højere belastningshastigheder. Forbedret udstyr og dataindsamlingsfunktioner er blandt de krævede opgraderinger.
påvirkning af Trækprøvningsudstyr
avanceret højstyrkestål (AHSS) kan udfordre ældre testudstyr. Last-og forskydningsresponsen må kun afspejle metalpladens bidrag og må ikke påvirkes af lastrammen og andet testudstyr. På samme måde som utilstrækkeligt stive pressekroner afbøjer ved stempling af AHSS-dele, trækprøvebelastningsrammer kan ligeledes afbøjes, hvilket resulterer i unøjagtigheder i belastningsforskydningsmålingerne.
Gribestyrken bliver også kritisk, når man tester AHSS-prøver. Metalpladernes høje styrke kræver mere grebstryk for at forhindre prøveglidning gennem grebene. Pneumatiske greb og endda nogle mekaniske greb genererer muligvis ikke det nødvendige tryk. Hydraulisk aktiverede greb kan være nødvendige, da styrken øges.