Charpyjev udarni preizkus
Iz Wikipedije, proste enciklopedije
CHARPYJEV UDARNI PREIZKUS
S Charpyjevim preizkusom merimo (žilavost) udarno delo , ki je potrebno za prelom preizkušanca.
Za preizkus uporabimo kvadratne ploščice 10x10 mm in dolžine 50 mm z zarezo na sredini dolžine:
- zareza V, 2 mm globoka s polmerom 0,25 mm (označba KV)
- zareza U, 5 mm globoko s polmerom 0,5 mm (označba KU)
Od ostrine zareze je odvisno napetostno stanje ob zarezi in s tem teža pogojev pri preizkušanju.Preizkušanje z ostro zarezo uporabljamo vse pogosteje, ker daje bolj selektivne rezultate.
Udarna kladiva so konstruirana tako, da je glede na težo kladiva in višino pada, energija v trenutku udarca na preizkušanec 300 J ali 150 J, hitrost udarca pa je med 5-5,5 m/s.
Postopek preizkusa:
Preizkušanec položimo na podporo, zareza mora biti obrnjena stran od kladiva.Kladivo postavimi v izhodiščni položaj nakar ga spustimo.Njegova potencialna energija se začne spreminjati v kinetično.Ko kladivo udari v preizkušanec se le ta deformira najprej elastično nato plastično, lahko pa deformacija nepreduje do zloma.Po deformaciji kladivo zaniha v nasprotno smer.
Video prelom preizkušanca : link (vidimo 4 prelome: prvi je splošen da vidimo sploh kaj se dogaja, nato sledi pri nizki temperaturi, naslednji je žilav lom in zadnji krhek lom)
Iz razlike med višino iz katere smo spustili kladivo in višino, do katere je kladivo zanihalo po prelomu preizkušanca lahko izračunamo udarno delo.
Enačba za izračun udarnega dela
K=m*g*(h2-h1)=m*g*L(cosα2-cosα1)
m- masa kladiva g- gravitacijska konstanta h- višina udarnega kladiva L- dolžina kladiva (od osi vrtenja do težišča) α1- začetni kot α2- končni kot
Žilavost preizkušamo vedno vzporedno z več preizkušanci .Kot žilavost navajamo povprečno vrednost nmeritev. Rezultat žilavosti označujemo z označbo preizkušanca in udarnim delom za prelom (npr. KV 35J )
Žilavi materiali absorbirajo veliko energije, krhki materiali pa absorbirajo zelo malo energije.
Večina materialov se zlomi z združitvijo mikro razpok, katere povzroči plastična deformacija, te razpoke se na koncu združijo in material se prelomi.
Prelom pa lahko poteka tudi z razcepom kristalnih mej
Krhek in žilav lom
Prehodna temperaturna žilavost
Pri večini jekel je žilavost odvisna od teperature preizkušanja.Pod določeno temperaturo postanejo nekatera, pri normalni temperaturi žilava jekla, popolnoma krhka.Območje v katerem jeklo pri preizkušanju prehaja iz žilavega v krhko stanje imenujemo prehodno temperaturno stanje.Po nekaterih priporočilih je prehodna temperatura tista temperatura pri kateri pade vrednost žilavosti pri ostri zarezi za 27 J, kar naj bi pomenilo 50% krhko prelomljene površine.Pri avstenitnih jeklih in nekaterih drugih kovinah ter zlitinah s prostorsko centrirano kristalno mrežo žilavost ni odvisna od temperature, zato ohranja veliko žilavost tudi pri nižjih tempreturah.
Za preizkušanje pri nizkih temperaturah ohladimo preizkušanec v hladilnem mediju.V tekočih hladilnih medijih mora biti preizkušanec ohlajan najmanj 10 min , v plinastih najmanj 30 min.Preizkušanec mora biti nato prelomljen v času 5 s od trenutka , ko je bil vzet izven hladilnega sredstva .Za hladilne medije so uporabne tekočine z nizkim lediščem.
Razen udarnega upogibnega preizkusa žilavosti , poznamo še udarno-torzijski preizkus, ki ga uporabljamo za preizkušanje žilavosti orodnih jekel.
Link: