آشنایی با آزمایش کشش فولاد و دستگاه تست کشش

دستگاه تست کشش

تعیین استحکام مواد مختلف از جمله فلزات، برای کنترل کیفیت و بررسی خواص مکانیکی فولاد بسیار حائز اهمیت است. همچنین بررسی خواص مکانیکی مواد با استفاده از آزمایش کشش فولاد امکان پذیر است. تست کشش معمولا جزو ساده‌ترین تست‌های متالوژیکی است که نتایج حاصل از آن برای مهندسان اهمیت بسیار زیادی دارد. در ادامه این مطلب ضمن بررسی انواع آزمایش‌های کشش فولاد، تست کشش انواع ورق فولادی به معرفی دستگاه تست کشش نیز می‌پردازیم. با آهن رسان، سایت تخصصی خرید و فروش و استعلام قیمت آهن همراه باشید.

آزمایش کشش فولاد چیست؟

آزمایش کشش (Tensile Test) نوعی آزمایش و فرآیند مخرب است که اطلاعاتی در مورد استحکام کششی و شکل پذیری مواد فلزی ارائه می‌دهد. این آزمایش نیروی مورد نیاز برای شکستن یک نمونه فولاد، کامپوزیت یا پلاستیک را اندازه گیری می‌کند و همچنین میزان کشش نمونه تا نقطه شکست را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. آزمایش کشش در واقع نوعی تست متالوژیکی ارزان قیمت است که برای تعیین مواردی از جمله تنش تسلیم، استحکام تسلیم، استحکام کشش نهایی و… مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

  مهم ترین عوامل موثر بر قیمت آهن و فولاد کدامند؟

 

چرا تست کشش انجام می شود؟

آزمایش تست کشش برای مواد مختلف از جمله فولاد، میلگرد، پلیمر و… انجام می‌شود. نحوه انجام این تست برای هر ماده‌ای به صورت استاتیک است. در تست کشش، ماده مورد نظر تحت تاثیر یک نیروی کششی تک بعدی قرار می‌گیرد که این نیرو به تدریج در حال افزایش است. در نهایت به دنبال افزایش نیرو، نمونه دچار شکستگی شده یا پاره می‌شود. بنابراین می‌توان با دستیابی به نمودار تنش-کرنش مهندسی، مواد با استحکام مورد نظر انتخاب کنیم تا در کاربردهای مختلف مهندسی استفاده شوند.

دلایل استفاده از آزمایش کشش فولاد

تست کشش در صنعت دارای کاربردهای گسترده‌ای است. آزمایش کشش فولاد و تست کشش میلگرد جزو کاربردهای اصلی تست کشش در صنعت هستند. سایر دلایل استفاده از تست کشش فولاد به شرح زیر است:

  • پیش بینی رفتار مواد مختلف تحت فشار و کشش
  • بررسی استحکام مواد و تعیین کیفیت هر ماده
  • مشخص کردن ضریب ارتجاعی ماده
  • کاربرد مواد در صنعت برحسب ویژگی‌های ماده
  • سنجش میزان تحمل ماده پیش از شکست
  • بررسی میزان انعطاف پذیری مواد

با دسترسی به چنین داده‌هایی درمورد مواد متخلف، می‌توان بهترین ماده را برای فرایندهای مهندسی و صنایع مختلف، انتخاب کرد. با مرجع خرید و فروش و استعلام قیمت آهن امروز، قیمت میلگرد و قیمت ورق همراه باشید.

تست کشش

 

  راهنمای خرید ورق آلومینیوم

 

معرفی انواع دستگاه تست کشش

برای آزمایش کشش از تجهیزات و ماشین آلات مخصوصی استفاده می‌شود که برخی دستگاه‌های کشش تنها برای انجام تست کشش هستند، درحالی که انواع یونیورسال ماشین کشش برای تست کشش تک محوری یا خمش سه نطقه‌ای نیز کاربرد دارند. به طور کلی انواع دستگاه تست کشش بر اساس کارایی عبارتند از:

دستگاه کشش هیدرولیکی

دستگاه تست کشش هیدرولیکی یک پیستون درون سیلندر حاوی روغن قرار گرفته که از طریق این پیستون به نمونه مورد نظر نیرو وارد می‌شود. برای انجام تست کشش با دستگاه هیدرولیکی باید ابتدا اپراتور از طریق سوراخ سوزنی تنظیم کننده، مقدار نیروی مورد نظر را در دستگاه تنظیم کند.

دستگاه کشش مکانیکی

دستگاه کشش مکانیکی دارای مهره‌ای چرخان است که نیروی مورد نیاز برای چرخش آن از طریق موتور الکتریکی دستگاه تامین می‌شود. دستگاه کشش مکانیکی نسبت به دستگاه کشش هیدرولیکی دارای دامنه حرکت و سرعت بیشتری هستند.

دستگاه کشش یونیورسال

دستگاه کشش یونیورسال نسبت به سایر دستگاه‌های تست کشش دارای کاربرد گسترده‌تری می‌باشد. این نوع دستگاه‌ها دارای قابلیت انجام تست فشار، کشش، خمش،خستگی و… هستند. برای انجام تست کشش فولاد و موادی مانند پلیمر و پلاستیک نیز از دستگاه تست کشش یونیورسال استفاده می‌شود.

 

  راهنمای خرید ورق سیاه مرغوب بازار!

 

بررسی نتایج حاصل از دستگاه تست کشش

اساس کار دستگاه تست کشش، اعمال نیرو به نمونه است تا زمانی که نمونه دچار شکستگی یا تخریب شود. بنابراین با استفاده از دستگاه تست کشش، منحنی نیرو-ازدیاد طول بدست می‌آید که برای بررسی خواص مواد لازم است این منحنی را به منحنی تنش- کرنش تبدیل کنیم. نمودار تنش-کرنش برای هر ماده اطلاعات بسیار مهم درمورد ویژگی‌های آن ماده در اختیار ما قرار می‌دهد. به طور کلی نتایج حاصل از تست کشش و خروجی دستگاه شامل موارد زیر است:

تنش تسلیم (Yield strength)

مواد به دو صورت الاستیک و پلاستیک تغییر شکل می‌دهند. تنش تسلیم نیز مربوط به تغییر شکل از الاستیک به پلاستیک می‌باشد. تغییر شکل پلاستیک نیز ممکن است برگشت پذیر باشد اما در شرایطی که تنش‌هایی بالاتر از تنش تسلیم به ماده اعمال شود، تغییر شکل پلاستیک امکان پذیر نخواهد بود . ماده پس از برداشتن نیرو نیز به حالت اولیه خود باز نمی‌گردد.

آزمایش کشش فولاد

مدول الاستیک یا مدول یانگ

برای دستیابی به تنش و کرنش در محدوده تغییر شکل الاستیک مواد از قانون هوک (Ϭ = E.ε) استفاده می‌شود. در قانون هوک Ϭ تنش،ε کرنش و E مدول یانگ یا مدول الاستیک مواد است. موادی ه انرژی بیشتری دارند، دارای قابلیت فنری بهتری هستند. همچنین با افزایش میزان کربن در یک فولاد، قابلیت فنری و مدول یانگ آن ماده بیشتر می‌شود.

 

  روش های افزایش طول عمر ورق گالوانیزه

 

استحکام کششی

استحکام کششی (ultimate tensile strength) که به اختصار UTS گفته می‌شود، مربوط به حداکثر مقدار تنشی است که یک ماده می‌تواند در طول تست کشش تحمل کند. درواقع استحکام مکانیکی یک ماده نیز با استفاده از UTS تعیین می‌شود. درواقع به تشخیص کنترل کیفیت فولاد کمک می کند.

تنش شکست (fracture strength)

در شرایطی که تغییر شکل ماده پس از استحکام کششی نیز ادامه داشته باشد، ماده دچار گردنی شدن (necking) می‌شود. در این حالت، ضخامت ماده در یک نقطه کم شده و در نهایت ماده از نقطه گردنی شدن دچار شکست می‌شود. تنش اعمال شده به این نقطه که منجر به شکست ماده می‌شود را تنش شکست می‌گوییم.

چقرمگی

چقرمگی مربوط به میزان مقاومت ماده در برابر شکست است و نشان دهنده میزان انرژی جذب شده توسط ماده پیش از شکست می‌باشد. برای تعیین چقرمگی باید مساحت زیر سطح نمودار تنش-کرنش را محاسبه کنید. هر چقدر میزان استحکام یک ماده بیشتر باشد، چقرمگی آن ماده بیشتر است.

تست کشش فولاد

آزمایش کشش فولاد

به آلیاژهای آهن فولاد گفته می‌شود که غالبا مقداری کربن نیز در ترکیب خود دارند. خواص فولاد و همچنین میزان تحمل کشش و شکست آن به درصد کربن موجود در آن بستگی دارد. برای تعیین مقاومت فولاد و بررسی خواص مواد فولاد لازم است تست کشش فولاد در صنعت انجام شود.

برای انجام تست کشش فولاد از دستگاه تست کشش استفاده می‌شود. دستگاهی که برای انجام تست کشش مورد استفاده قرار می‌گیرد باید یک‌سری ویژگی‌هایی داشته باشد تا نتایج حاصل از تست کشش به صورت دقیق بدست بیاید. دستگاه تست کشش فولاد باید سه پارامتر ظرفیت فشار، سرعت و دقت را داشته باشد.

 

  کوره ذوب

 

منظور از ظرفیت فشار در دستگاه تست کشش فولاد، قابلیت تولید فشار کافی برای شکست نمونه است. در واقع، فشار ایجاد شده توسط دستگاه تست کشش باید به گونه‌‌ای باشد که بتواند بر نیروهای درونی نمونه غلبه کرده و باعث شکست نمونه شود. در انتخاب دستگاه‌‌ها برای آزمایش کشش باید به این نکته توجه داشته باشید که برخی دستگاه‌ها برای تست کشش در مقیاس بزرگتر طراحی شده‌اند و برای انجام تست کشش موادی که شکننده هستند، کاربردی ندارند.

اندازه‌گیری کرنش در این آزمایش با استفاده از یک کشش سنج انجام می‌شود. در دستگاه‌های تست کشش جدید مجهز به سنسورهای الکترونیکی، سیستم‌های نیروسنج دیجیتالی هستند که به نرم افزارهای مرتبط متصل بوده خروجی داده‌ها را پردازش می‌کنند.

انواع ماشین تست کشش

جمع بندی

در این مقاله از وب ‌سایت آهن رسان با تست کشش و انواع ماشین تست به طور کامل آشنا شدید. همان‌طور که گفتیم، تست کشش برای سنجش استحکام در مواد مختلف، به ویژه فولادها کاربرد دارد.
در واقع بررسی کشش فولاد با استفاده از تست کشش در هنگام استعلام قیمت ورق و سایر محصولات و بطورکلی خرید آهن آلات و میلگرد بسیار حائز اهمیت است. شما می‌توانید پیش از خرید کالای مورد نظر از طریق مجموعه آهن رسان، اطلاعات تکمیلی در مورد میزان تحمل فشار و کشش فولاد را دریافت کنید.

 

سوالات متداول

آیا میزان کشش فولاد در کاربرد آن مهم هست؟

بله قطعا تاثیر مستقیم دارد

آیا میزان کشش بر قیمت هم تاثیر دارد؟

بله تاثیر در مشخصات و تاثیر در قیمت دارد

اشتراک گذاری مقاله
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *