Druhy zkoušek kovů

Relevantnost

Pro kontrolu kvality výroby se používají různé druhy zkoušek kovů (chemické, fyzikální, mechanické atd.). Hlavním úkolem těchto zkoušek je srovnávací analýza charakteristik podle zadaných parametrů. Například se provádějí zkoušky únavy kovů, aby se určily meze odolnosti materiálu za určitých provozních podmínek. K tomuto účelu se zpravidla provádí cyklické zatížení.

Jedním z nejdůležitějších parametrů konstrukčních prvků je pevnost, která se zkouší mimo jiné ohybovými zkouškami kovů pomocí tahových a tlakových napětí. GOST 14019-80 upravuje způsob provádění tohoto druhu zkoumání vlastností materiálu. Při stanovení odolnosti proti rázovému (dynamickému) zatížení se používají zkoušky rázové houževnatosti kovů, jejichž zvláštností je snížení teploty zkoušeného vzorku.

Neméně časté jsou zkoušky tahem nebo roztržením kovů. Tento test je zaměřen na stanovení meze pružnosti materiálu, meze kluzu, pevnosti a jeho relativního prodloužení a také kontrakce. Další metodou zkoušení kovů a slitin je stanovení tvrdosti podle obecně uznávaných stupnic:

-Brinell;

-Rockwell;

-Vickers.

Následující nedestruktivní zkoušky kovů jsou prováděny chemické, mechanické, technologické a metalografické. Účelem testování je vyhodnotit kvalitu materiálu a určit jeho výkonnostní charakteristiky.

Mechanické metody

Mechanické zkušební metody se používají ke stanovení odolnosti slitin vůči různým typům zatížení a poskytují informace o pevnosti a tažnosti materiálu. Zkoušejí se za podmínek buď postupného zvyšování napětí (statické zatížení) nebo rázového zatížení (dynamické zatížení).

Zkouška tahem. Standardní vzorek má následující parametry stanovené GOST: pro kulatý vzorek je délka rovna l0d; pro plochý vzorek je délka rovna 11, Z plochy příčného řezu vzorku, vyjádřeno v mm2. Test se provádí na speciálním stroji. Vzorek je natahován podél osy, dokud se nezlomí, s automatickým záznamem deformačního diagramu.

Zkouška tvrdosti. Je-li slitina tvrdá (kalená ocel) au tenkého ocelového plechu, je tvrdost stanovena Rockwellovým testem vtlačením kuličky nebo diamantového kužele o průměru 1,59 mm do vzorku. Rockwell HR lze převést na tvrdost podle Brinella pomocí speciálních tabulek. Pro uhlíkové oceli s pevností v tahu 400 - 1000 MPa existuje vztah mezi Brinell NV . tvrdost a mez pevnosti v tahu: 0 = 0,36 NV.

Testování ohybu. Zkouška zjišťuje schopnost plechu deformovat se podle daného tvaru. Vzorek je vyříznut z plechu bez povrchové úpravy a ohnut na speciálním lisu.

Rázová zkouška (zkouška křehké pevnosti ). Zkouška se provádí na speciálních tyčích kyvadlového typu umístěním standardních vzorků s vrubem. Tato zkouška určuje schopnost slitiny odolávat působení dynamického zatížení. Čím je kov tažnější, tím větší je odolnost vůči rázovému zatížení.

Testování únavy. Tento test určuje odolnost vůči cyklickému namáhání a vibracím, kterým materiál neselže. Běžně se používá stroj na zkoušku únavy ohybu. Válcový vzorek je vystaven tlakovému a tahovému zatížení.

Zkouška tečení – Tento test určuje odolnost materiálu vůči dlouhodobému zatížení při zvýšených teplotách. Délka testu je několik tisíc hodin. Spolehlivé výsledky lze získat pouze pomocí specializovaného zařízení s přesnou kontrolou teploty vzorku a přesnou kontrolou rozměrových změn.

Lomové testy. Vzorek s krčkem se nárazem rozbije a vzniklý zlom se zkoumá pod mikroskopem, odhalí se inkluze, póry a chloupky. Tato zkouška umožňuje vyhodnotit velikost zrna, tloušťku vytvrzené vrstvy a hloubku cementace.

Optické a fyzikální metody

Mikroskopické vyšetření . Ke kontrole struktury lomu se používá metalurgický nebo polarizační mikroskop. Zlomenina materiálu je zkoumána, odhaluje inkluze, póry a chloupky. Tento test umožňuje odhadnout velikost a tvar zrn, fázové vztahy, tloušťku vytvrzené vrstvy a hloubku nauhličení.

Radiografické vyšetření . Tato metoda se často používá ke kontrole kvality svarů. Na získaném rentgenovém snímku jsou detekovány póry, segregace a praskliny. Provedením ozařování ve dvou kolmých projekcích je možné přesně určit místo defektu.

Magnetická prášková kontrola je vhodná pro feromagnetické materiály, jako jsou slitiny niklu, železa a kobaltu. Povrchové a některé typy vnitřních defektů feromagnetických materiálů lze detekovat nanesením magnetického prášku na zmagnetizovaný vzorek.

Chemické metody

Chemické testování určuje přesnost chemického složení, přítomnost nebo nepřítomnost nezbytných nečistot. Při moření je povrch kovu vystaven chemickým roztokům, aby se zjistila poréznost, segregace atd . Přítomnost příměsí síry a fosforu lze detekovat metodou kontaktního tisku, kdy je povrch vzorku přitlačen na zcitlivělý fotografický papír.

Metoda spektroskopické analýzy umožňuje rychlé kvalitativní stanovení malých množství nečistot, které nelze detekovat jinými chemickými metodami. Pomocí přístrojů, jako jsou polychrometry, kvantometry a quantovac, je analyzováno spektrum vzorku, načež indikátor ukazuje procentuální složení studovaného kovu.