Reológiai vizsgálatok

1

Reológiai vizsgálatok

2

A rugalmas utóhatás jelensége

Idealizált időigény nélküli

Rugalmas utóhatás

3

Feszültség

Alakváltozás

Amplitudó

Idő

A rugalmas utóhatás következményei

Hiszterézis Csillapodás

4

Feszültség

Alakváltozás

kúszás

relaxáció

A rugalmas utóhatás következményei

5

Kúszás vagy tartós folyás

A kúszás magasabb hőmérsékleten állandó terhelés hatására kialakuló folyamatos alakváltozást, mely adott idő múlva a darab károsodását, törését eredményezheti.

A jelenség a folyáshatárnál kisebb feszültség esetén is végbemegy.

6

Hőmérséklet tartomány

Kúszás szobahőmérsékleten csak a polimereknél, vagy kis olvadáspontú fémeknél pl. ólom, tiszta alumínium jelentkezik.

fémeknél T 0,3 - 0,4 T (K)

kerámiáknál T 0,4 - 0,5 T (K)

7

A szerkezeti anyagok

olvadás ill. lágyuláspontja

8

Ólomcsövek kúszása

9

Mitől függ az alakváltozás?

A legtöbb szerkezeti anyag esetében az alakváltozás kis hőmérsékleten csak a terheléstől függ

= f(),

A kúszást előidéző hőmérséklet fölött az alakváltozás függvénye a feszültségnek, az időnek és a hőmérsékletnek

= f(,t,T).

10

A hőmérséklet és a feszültség hatása

11

12

A kúszás jelenségeI. szakasz

Az I. szakaszban az alakváltozás sebessége az idő függvényében csökken.

A hatására a kedvező helyzetű krisztallitokban a rugalmas alakváltozással összemérhető nagyságú (0,01 - 0,001 % ) maradó alakváltozás keletkezik

13

A kúszás jelenségeII. szakasz

Az alakváltozás sebessége a II. szakaszon állandó. Ez a kúszás leghosszabb szakasza. Ezen a szakaszon a diszlokációk mozgása, a maradó alakváltozás hatására kialakuló felkeményedés és a dinamikus megújulás tart egymással egyensúlyt

14

A kúszás jelenségeIII. szakasz

III. szakaszon növekszik az alakváltozás sebessége, végül a darab eltörik. A törés a krisztallit határokon halad, tehát interkrisztallin jellegű.

15

A hőmérséklet és a feszültség hatása

16

Kúszás hatására bekövetkezett törés

• Kazáncső, kontrakció, gyors törés

17

Kúszás hatására bekövetkezett törés

• Interkrisztallin repedések

18

Kúszási anyagjellemzők

Kúszáshatár: a próbatest eredeti keresztmetszetére számított feszültség, amely adott hőmérsékleten, adott idő alatt előírt értékű (legtöbbször 1 % ) alakváltozást okoz.

Jele: R és indexben a maradó nyúlás %-a az idő órában és a hőmérséklet C-ban. pl. R1/10 000/550

alkalmazása: ha az alkatrész megengedhető alakváltozása korlátozott. pl. turbina lapát

19

20

21

Kúszási anyagjellemzőketIdőszilárdság: a próbatest eredeti keresztmetszetére számított feszültség, amely adott hőmérsékleten, adott idő alatt, éppen törést okoz.

Jele: Rm és indexben a hőmérséklet és az idő pl. Rm/10 000/550

Alkalmazása:

kazáncsövek anyagainak méretezésére,

izzók wolfram szála is.

22

Kazáncső károsodás

23

24

A kúszási eredmények megadása

450 C

550 C

650 C

300 óra

5000 óra

25

Relaxáció

az állandó méreten rögzített, feszültség alatt álló anyagok feszültsége idővel csökken, tehát a rugalmas alakváltozás egy része maradó alakváltozásba megy át. A relaxáció, azaz a feszültség csökkenés sebessége adott anyag esetében függvénye a hőmérsékletnek és a kezdeti feszültségnek.Például:

a húros hangszerek elhangolódása,

turbina csavarok idővel történő lazulása.

26

Technológiai vizsgálatok

27

Technológiai vizsgálatok vagy technológiai próbák

- vizsgálatok adott technológiákat modellezik

- a vizsgált anyag az adott technológiával feldolgozható-e

- a meghatározott mérőszámok nem általánosíthatók

- a vizsgálatokra vonatkozó előírásokat szabványok tartalmazzák.

28

Technológiai vizsgálatok vagy technológiai próbák

önthetőségi vizsgálatokalakíthatósági vizsgálatokforgácsolhatósági vizsgálatokedzhetőségi vizsgálatokhegeszthetőségi vizsgálatokstb.

29

Technológiai vizsgálatok

Alakíthatósági vizsgálatokA melegalakíthatóság vizsgálata

Célja: az acél alakíthatóságának és a szennyező elemek, főleg a kén okozta vöröstörékenységi hajlamának a meghatározása.

Felületi repedés

30

Technológiai vizsgálatok

Alakíthatósági vizsgálatokA hidegalakíthatóság vizsgálata

Hajlító vizsgálat

szögű hajlítás

rétegesség

31

Technológiai vizsgálatok

Alakíthatósági vizsgálatokA hidegalakíthatóság vizsgálata

Hajtogató vizsgálat

Célja: vékony lemezek és huzalok hajlíthatóságának meghatározása

32

Technológiai vizsgálatok

Alakíthatósági vizsgálatokA hidegalakíthatóság vizsgálata

Huzalok csavaróvizsgálata

Célja: 0,4 mm-nél nagyobb átmérőjű, elsősorban rugóacél huzalok minősítése

33

Technológiai vizsgálatok

Alakíthatósági vizsgálatokA hidegalakíthatóság vizsgálata

Lemezek minősítése , Erichsen vizsgálat

IE mm

34

Csészehúzó vizsgálatA legfeljebb 3 mm vastag lemezek

- mélyhúzhatóságának,

- a maximális húzási fokozat meghatározására szolgál.

A vizsgálandó lemezből 2 mm-ként növekvő átmérőjű tárcsákat (64, 66, 68, 70, 72, 74 mm) vágnak ki, és azokat egyetlen fokozattal csészévé húzzák.

35

Csészehúzó vizsgálatA vizsgálat mérőszáma a még csészévé húzható

tárcsa átmérője.

A csészék vizsgálata a lemez anizotrópiájáról is ad tájékoztatást, mivel ha a lemez anizotróp a csésze fülesedik.

36

Acél és fémcsövek alakíthatósági vizsgálatai

Tágító próba

A cső végét egy kúpos tüskével előírt mértékig tágítják, ezt a csőnek repedés nélkül el kell viselni.

37

Acél és fémcsövek alakíthatósági vizsgálatai

Peremező próba Peremezéssel beépített csövek pl. fékcsövek minősítésénél használják. Az alakítást a csőnek repedés nélkül kell elviselnie.

38

Acél és fémcsövek alakíthatósági vizsgálatai Nagyátmérőjű csövek vizsgálata

• Csőlapító próba

• csőszakító próba

39

Az edzhetőség vizsgálata

40

Jominy sáv