Creep-testování stroj - Creep-testing machine

tento článek je sirotek, jako žádné další články odkaz na to. Prosím zavést odkazy na tuto stránku z související články; zkuste Najít odkaz nástroj pro návrhy. (Květen 2015)

A stroj na tečení měří změnu materiálu poté, co byl vystaven namáhání.

Inženýři používají stroje Creep k určení stability a chování materiálu při běžném namáhání.^[1] Určují, kolik kmen (zatížení ) předmět zvládne pod tlakem, takže inženýři a vědci jsou schopni určit, jaké materiály se mají použít.

Zařízení generuje tečení závislé na čase křivka výpočtem ustálené rychlosti dotvarování ve vztahu k době, za kterou se materiál změní.

Plížit se

Plížit se je tendence materiálu v průběhu času měnit formu poté, co čelí vysoké teplotě a stresu. Dotvarování se zvyšuje s teplotou a je častější, když je materiál vystaven vysokým teplotám po dlouhou dobu nebo na povrchu bod tání materiálu.

Creepové stroje se používají k pochopení creepu materiálů a určení, který typ může dělat práci lépe, což je důležité při výrobě a navrhování materiálů pro každodenní použití. Nejčastěji testují dotvarování slitiny a plasty pro pochopení jejich vlastností a výhod použití jednoho materiálu oproti druhému.^[2]

Pozadí

První stroje na creepové testování byly vytvořeny v 1948 v Británie zkoušet materiály pro letadlo vidět, jak by obstáli vysoké nadmořské výšky, teplota a tlak.^[3] Stroje byly nejprve vyvinuty k dalšímu výpočtu a porozumění stálé rychlosti dotvarování v materiálech.

Design

Vědci zkoumají objekty pomocí plazivého stroje, aby porozuměli procesu hutnictví a fyzikální mechanické vlastnosti a kov, otestovat vývoj slitiny, přijímat data ze zatížení, která jsou odvozena, a zjistit, zda je vzorek nebo materiál v rámci hranice toho, co testují.^[3] Základní konstrukcí dotvarovacího stroje je pec, nakládací zařízení a nosná konstrukce.

Hlavním typem creepového testovacího stroje je creepový testovací stroj s konstantním zatížením. Creepový stroj s konstantním zatížením se skládá z nakládací plošiny, základu, upínacích zařízení a pece. Upevňovací zařízení jsou rukojeti a táhla.^[4]

• Nákladní plošina nebo věšák na náklad je místo, kde předmět vydrží tlak konstantní rychlostí.^{[Citace je zapotřebí ]}
• Rukojeti držte materiál v určité poloze. Poloha je důležitá, protože pokud zarovnání je vypnuto, stroj vydá nepřesné hodnoty tečení.^{[Citace je zapotřebí ]}
• Ciferník se používá k měření napětí. Je to objekt, který zachycuje pohyb objektu ve stroji. Nosník přenáší pohyb z rukojeti na číselníkový úchylkoměr.^{[Citace je zapotřebí ]}
• Topná komora je to, co obklopuje objekt a udržuje teplotu.^{[Citace je zapotřebí ]}

Aplikace

Creepové stroje se nejčastěji používají v experimenty určit, jak účinný a stabilní je materiál. Stroj používají studenti a společnosti k vytvoření křivky tečení o tom, jak velký tlak a napětí materiál zvládne. Stroj je schopen vypočítat míru napětí, čas a tlak.^{[Citace je zapotřebí ]}

Creep testování má tři různé aplikace v průmyslu:

1. Aplikace omezené na výtlak : velikost musí být přesná a musí existovat malé chyby nebo tendence ke změně. To se nejčastěji vyskytuje v turbína rotory dovnitř proudové motory.
2. Rupture Limited aplikace: v této aplikaci nemůže dojít k přetržení materiálu, ale mohou existovat různé rozměry, když materiál prochází tečení. Příkladem jsou vysokotlaké trubky.
3. Stresová relaxace omezená aplikace : napětí na začátku se uvolní a napětí se bude i nadále uvolňovat, jak plyne čas, jako jsou kabelové vodiče a šrouby.^[5]

Grafické znázornění dotvarování

Dotvarování je závislé na čase, takže křivka, kterou stroj vytváří, je čas vs. napětí graf. The sklon křivky tečení je rychlost tečení dε / dt^{[Citace je zapotřebí ]} Trend křivky je vzestupný sklon. Grafy jsou důležité pro osvojení trendů použitých slitin nebo materiálů a při výrobě grafu doby tečení je snazší určit lepší materiál pro konkrétní aplikaci.

Fáze tečení

Existují tři fáze dotvarování:

• Primární dotvarování: počáteční fáze dotvarování, kdy svah nejprve rychle stoupá za krátkou dobu. Po uplynutí určité doby se sklon začne pomalu snižovat od počátečního nárůstu.
• Ustálený stav Creep: rychlost tečení je konstantní, takže čára na křivce ukazuje přímku, která je stabilní rychlostí.
• Terciární hýření: poslední fáze dotvarování, když předmět, který je vystaven tlaku, dosáhne svého bodu zlomu. V této fázi se tečení objektu neustále zvyšuje, dokud se objekt nerozbije. Sklon této fáze je u většiny materiálů velmi strmý.

Zkoumáním tří výše uvedených stupňů jsou vědci schopni určit teplotu a interval, ve kterém bude objekt narušen, jakmile bude vystaven zatížení. Některé materiály mají velmi malý sekundární stav tečení a mohou jít přímo z primárního tečení do stavu terciárního tečení. To závisí na vlastnostech zkoušeného materiálu. To je důležité si uvědomit, protože přechod přímo do terciárního stavu způsobí, že se materiál rychleji rozpadne ze své formy.^[6]

A lineární graf označuje, že materiál pod napětím se postupně deformuje, a to by bylo těžší sledovat, na jaké úrovni stresu může objekt zvládnout. To by také znamenalo, že materiál by neměl zřetelná stadia, která by vytvořila objekt bod zlomu méně předvídatelné. To je nevýhoda pro vědce a inženýry, když se pokoušejí určit úroveň dotvarování, kterou objekt zvládne.^[7]

Reference