Испытания конструкционной стали на разрушение

Если существующие чертежи не содержат достаточной информации о свойствах конструкционной стали, можно сделать предположение о свойствах материала на основе информации, содержащейся в соответствующих публикациях.

Для всех методов испытаний, перечисленных в этом разделе, с исследуемого стального элемента необходимо снять образец заданного размера. В некоторых случаях эта процедура может привести к ослаблению элемента, что является общим недостатком всех этих испытаний. Размер изъятого образца, как правило, меньше размеров, требуемых для стандартных испытаний новой стали на станах, которые указаны в спецификациях ASTM. Эти так называемые образцы меньшего размера все еще могут использоваться в испытательной лаборатории, но к результатам, возможно, придется применить некоторые поправочные коэффициенты.

Химический состав. Принцип работы: Образец анализируется для определения химического состава металла, включая содержание углерода.

Типичное применение: Определение свариваемости, пластичности и коррозионной стойкости неизвестной стали.

Сильные стороны: Это наиболее распространенный лабораторный метод определения неизвестных металлов и определения их свойств.

Недостатки: Для проведения теста требуется специализированная химическая лаборатория с опытным персоналом.

Изгиб. Как это работает: Образец стандартного размера извлекается из испытуемого элемента и изгибается в форме буквы U с определенным внутренним радиусом; затем его наружная поверхность проверяется на наличие трещин.

Типичное применение: Измерение пластичности металла и сварных швов.

Преимущества: Тест прост, быстр и недорог.

Недостатки: Результаты теста не поддаются количественной оценке.

Растяжение. Принцип работы: Испытуемый образец извлекается, превращается в пригодный для испытания образец и подвергается осевому растяжении. Измеряются его свойства, такие как прочность, относительное удлинение и уменьшение площади; может быть построена кривая зависимости удлинения от нагрузки.

Типичное применение: Определение текучести, предела прочности при растяжении и модуля упругости.

Преимущества: Это наиболее прямой и распространенный метод определения механических свойств стали.

Недостатки: Удаление испытуемого образца может привести к ослаблению структуры; испытание является длительным и дорогостоящим.

Сжатие. Принцип работы: Образец подвергается осевому сжатию, измеряются его механические свойства и строится кривая зависимости напряжения от деформации.

Типичное применение: Определение предела текучести, прочности при сжатии и модуля упругости.

Преимущества: Это быстрый и прямой метод измерения механических свойств стали.

Недостатки: Ни один из них не является существенным.

Влияние веса при падении. Как это работает: Образец, надрезанный стандартным способом, трескается от удара упавшего груза.

Типичные области применения: Оценка вероятности хрупкого разрушения стали, а также измерение ее ударной вязкости и стойкости к ударным нагрузкам.

Преимущества: Это простой и относительно недорогой метод.

Недостатки: На результаты теста могут повлиять термическая обработка и состав металла.

Усталость. Как это работает: Стандартный образец растягивается, скручивается или изгибается при повторяющейся заданной схеме нагружения.

Типичное применение: Оценка усталостной прочности стали.

Сильные стороны: Это прямая и хорошо отлаженная процедура.

Недостатки: Тест является дорогостоящим и требует наличия опытного персонала.