topofpage
- provstorlek och form
- Dragprovningsförfarande
- påverkan av Testhastighet
- påverkan av Dragprovningsutrustning
dragprovning karakteriserar formningsprovningen och strukturellt beteende hos PLÅTMETALLER. Testet innebär att man laddar ett prov med en väldefinierad form längs axeln i spänning, i allmänhet för att spricka, och registrerar den resulterande belastningen och förskjutningen för att beräkna flera mekaniska egenskaper. Globala standardersi-7, A-24, D-19, J-15 föreskriver de förhållanden under vilka test måste ske.
provstorlek och form
fullstorleksprover för dragprovning av metallplåtar har en rektangulär sektion vid kanterna för gripande av testmaskinen. Att minska bredden i det centrala området främjar fraktur i det övervakade området. Dessa geometriska egenskaper resulterar i en provform som liknar en Hundben, vilket leder till en beskrivande term som används för att testa prover.
mått på hundbenproverna är associerade med dragprovstandard från vilken de gäller. ISO I, II och III (beskrivs i citat i-7) motsvarar ASTMA-24, DIND-19 respektive JISJ-15 former. Figur 1 visar dogbone former, belyser de kritiska dimensionerna av bredd och gauge längd. Se teststandarderna för andra dimensioner, toleranser och andra krav.
Figur 1: fullstor dragprovformer för ISO i (ASTM), ISO II (DIN) och ISO III (JIS) standarder.I-7, A-24, D-19, J-15
betydande skillnader finns i bredden och mätlängden för dessa dragstångsformer. Även om ASTM-och JIS-staplarna har liknande mätlängd är bredden på JIS-stapeln dubbelt så stor som ASTM-stapeln. ASTM-och DIN-staplarna har ett 4:1-förhållande mellan gauge längd och bredd, där JIS-baren har ett 2: 1-förhållande.
dessa formskillnader innebär att den beräknade förlängningen ändras beroende på vilken testprovstandard som används, även vid testning av identiskt material. Med kombinationen av den kortaste mätlängden och bredaste provet är förlängningen från JIS-staplar vanligtvis högre än vad som skulle genereras från de andra formerna.
sträckgräns och draghållfasthet är inte en funktion av dragstångens form. Styrka definieras som belastningen dividerad med tvärsnittsarean. Även om var och en av staplarna anger en annan provbredd (och därför olika tvärsnitt) normaliseras belastningen med detta värde, vilket negerar skillnader från provformen.
klippning eller stansning under provberedningen kan fungera-härda kanterna på dragstången, vilket kan leda till att en felaktig representation av plåtens mekaniska egenskaper genereras. Teststandarder kräver efterföljande bearbetning eller andra metoder för att ta bort kantskador som skapats under provberedningen. Fräsning eller slipning av hundbenproverna minimerar effekterna provberedning kan ha på resultaten.
Dragprovningsförfarande
mätarens längd är referenslängden som används i förlängningsberäkningarna. Beroende på teststandarden är mätarens längd antingen 2 tum, 80 mm eller 50 mm. multiplicera bredden och tjockleken inom mätarens längd bestämmer det initiala tvärsnittsarean före testning.
grepp klämmer fast kanterna på provet i motsatta ändar. När testet fortskrider rör sig grepparna bort från varandra med en föreskriven hastighet eller som svar på fasthållningsbelastningen. En lastcell inom grepp eller last ram övervakar kraft. En extensometer spårar förskjutning inom mätarens längd. Prover testas vanligtvis tills fraktur.
under dragprovet krymper provets bredd och tjocklek när provets längd ökar. Dessa dimensionella förändringar beaktas emellertid inte vid bestämning av ingenjörsspänningen, vilken bestäms genom att dividera belastningen när som helst under provet med starttvärsnittsarean. Teknisk stam är ökningen i längd inom mätarens längd i förhållande till startmätarens längd. (Införlivande av de dimensionella förändringar som uppstår under testning kräver beräkning av sann stress och belastning. Skillnaderna mellan teknik och sann stress/belastning täcks någon annanstans (hyperlänk till 2.3.2.1-Engineering / True)
ett diagram som visar stress på den vertikala axeln och belastning på den horisontella axeln är den välbekanta engineering stress-töjningskurvan, Figur 2. Från spännings-töjningskurvan visas många parametrar som är viktiga för plåtformning, inklusive:
- elastisk modul (även kallad Youngs modul)
- sträckgräns
- draghållfasthet
- Total töjning
- enhetlig töjning
- Strain härdning Exponent (även kallad n-värde)
Figur 2: Teknisk stress-töjningskurva från vilken mekaniska egenskaper härleds.
påverkan av Testhastighet
konventionell dragprovning görs vid töjningshastigheter som är tillräckligt långsamma för att kallas ”kvasistatisk.”Dessa priser är flera storleksordningar långsammare än deformationshastigheterna under stämpling, vilket i sig är flera storleksordningar långsammare än vad som upplevs under en kraschhändelse.
stress-töjningskurvor förändras med Testhastighet, vanligtvis blir starkare när hastigheten ökar. Storleken på dessa förändringar varierar med betyg. Betydande utmaningar finns när man försöker karakterisera dragresponsen vid högre belastningshastigheter. Förbättrad utrustning och datainsamlingsfunktioner är bland de nödvändiga uppgraderingarna.
påverkan av Dragprovningsutrustning
avancerade höghållfasta stål (AHSS) kan utmana äldre testutrustning. Last-och förskjutningsresponsen får endast återspegla plåtens bidrag och inte påverkas av lastramen och annan testutrustning. På ungefär samma sätt som otillräckligt styva tryckkronor avböjs vid stämpling av AHSS-delar, kan dragprovningsbelastningsramar på samma sätt avböjas, vilket resulterar i felaktigheter i lastförskjutningsmätningarna.
greppstyrka blir också kritisk vid testning av AHSS-prover. Den höga hållfastheten hos metallplåtarna kräver mer grepptryck för att förhindra provglidning genom grepparna. Pneumatiska grepp och även vissa mekaniska grepp kan inte generera det nödvändiga trycket. Hydrauliskt manövrerade grepp kan vara nödvändiga när styrkan ökar.