Переход к содержанию страницы

Испытание прутков и стержней

Прутки и стержни представляют собой круглые или граненые длинномерные изделия с максимальным поперечным сечением 240 x 320 мм², которые находят широкое применение на прокатных и кузнечных производствах: как исходный продукт для катаной проволоки и профилей, а также поковок в автомобильной промышленности (шатуны, коленчатые валы), для производства железнодорожных рельсов, а также валов генераторов и турбин в сфере энергетики; как конечный продукт при строительстве мостов и кораблей, а также при производстве аппаратов и контейнеров. В соответствии со сферами применения также разнообразны и требования к механико-технологическим свойствам: от высокой прочности для структурных материалов до пластичности для последующих процессов деформирования.

Имя Тип Размер Загрузить
  • Отраслевая брошюра: Металлы PDF 8 MB

Испытания на растяжение

Испытания на растяжение прутков и стержней проводятся, как правило, согласно признанным во всем мире и очень распространенным стандартам ISO 6892-1 и ASTM E 8 . Одновременно стандарт ISO 6892-1 дословно повторяет европейский стандарт (EN ISO 6892-1), поэтому является действительным в странах Европейского Союза (например, в Германии под названием DIN EN ISO 6892-1). Образцы извлекаются из изделия (в зависимости от его формы или в соответствии со стандартами) и подготавливаются для испытания на растяжение. При этом в качестве образцов для испытания можно напрямую использовать сегменты изделий, если их поперечное сечение это позволяет. Необходимое усилие растяжения быстро достигает диапазона свыше 2500 кН. Уже успешно эксплуатируются специфические испытательные системы фирмы ZwickRoell номиналом до 5000 кН. К захватам и зажимам для образцов в таких случаях предъявляются особые требования. Для этого на фирме ZwickRoell разрабатываются не только новые захваты, но и новые технологии, чтобы предотвращать преждевременное разрушение образцов под воздействием зажима.

Нормативное измерение деформации

Гидравлические захваты фирмы ZwickRoell с параллельным закрытием постоянно обеспечивают превосходный зажим и центрирование образцов в течение всего испытания. Проскальзывание образца в гидравлических захватах можно предотвращать во всех случаях. Нормативное измерение деформации в большинстве случаев осуществляется с помощью автоматических контактных или оптических (бесконтактных) датчиков продольной деформации. Классическим, испытанным в течение многих лет датчиком продольной деформации для испытаний прутков и стержней является экстензометр makroXtens фирмы ZwickRoell. Благодаря своей механической конструкции, makroXtens сочетает в себе высокое разрешение и высокую точность с очень высокой прочностью, даже в шершавом окружении. Очень прочная механическая конструкция позволяет проводить измерение деформации вплоть до разрушения образца. Это позволяет автоматически определять деформацию разрушения без утомительной разметки образца и ручного проведения измерения после составления его обломков.

Измерение деформации вплоть до разрушения образца

Инновационным решением для измерения деформации вплоть до разрушения образца является датчик laserXtens. Также laserXtens блестяще отвечает требованиям стандартов (ISO 6892-1, ASTM E 8, а также ISO 9513 и ASTM E 83) для прутков и стержней. Датчику laserXtens не нужны метки на образце; принцип измерения позволяет ему использовать самостоятельно созданный лазерным светом шаблон на поверхности образца в качестве меток. Оптический анализ таких "естественных меток" осуществляется таким образом, что даже окалина и возможное отслаивание окалин им не мешает. Стандарты ISO 6892-1 и ASTM E 8 с 2009 года позволяют автоматически регулировать скорость испытания по скорости деформации (скорости удлинения). Регламентированные в стандартах допуски для регулирования по скорости деформации (особенно для регулирования „closed loop“) оптимально соблюдаются обоими датчиками продольной деформации makroXtens и laserXtens.

Определение твердости

Испытания на твердость прутков и стержней применяются для определения характеристик структуры (микротвердость), определения твердости поверхности, а также для грубой оценки прочности. Поэтому используются самые разные методики с очень малыми и большими усилиями испытания. Для таких полуфабрикатов актуальными являются все классические методы по Бринеллю (DIN EN ISO 6506-1), Роквеллу, а также Виккерсу (DIN EN ISO 6507-1) и Кнупу (DIN EN ISO 4545-1). Важными стандартами ASTM являются ASTM E 10 (по Бринеллю), ASTM E 384 (по Виккерсу и Кнупу) и ASTM E 18 (по Роквеллу). Кроме того, для определенных областей применения используются другие методики или предписания (например, для авиации и космонавтики - европейский стандарт EN 2002-7).

Т.к. определение твердости является простым, быстрым и надежным, то оно используется достаточно часто и устанавливается в реляцию с другими характеристиками. При длинномерных изделиях часто определяется закаливаемость материала: после отпуска и последующей закалки определяется распределение твердости вдоль стержня (испытание по Жомини, DIN EN ISO 642).
Производственная палитра фирмы ZwickRoell содержит соответствующие испытательные машины для всех необходимых методов определения твердости (в том числе для автоматизированных испытаний по Жомини).

Палитра продукции фирмы ZwickRoell содержит машины и приборы для всех областей применения и любых методов определения твердости. Машины и приборы фирмы ZwickRoell для определения твердости отвечают требованиям актуальных международных стандартов, их можно соответствующим образом калибровать. Для калибровки твердомеров фирма ZwickRoell обладает аккредитацией DAkkS как лаборатория калибровки. 

Проверка и обеспечение средней глобальной твердости

Следующим аспектом определения твердости является проверка и обеспечение средней глобальной твердости после прокатки. Прокатка - это термомеханический процесс, с помощью которого вместе с регулировкой ширины и толщины также определяются механические характеристики. Для этого определения твердости применяются методики, работающие с повышенными усилиями, для усреднения порой грубой структуры. Преимущественно используют методы по Бринеллю или Роквеллу. Для прутков и стержней нередко используют портативные твердомеры, которыми можно проводить измерения оригинального изделия прямо на месте.

Проверка структуры с определением твердости элементов структуры

Другим аспектом определения твердости является проверка структуры с определением твердости элементов этой структуры. Из-за малых размеров элементов структуры здесь применяются машины с малыми и очень малыми усилиями (как правило, стационарные микротвердомеры), размеры и глубину отпечатков которых можно адаптировать к размерам элементов структуры посредством усилия вдавливания. 

Усталостные испытания

Сферы применения материалов в области транспортной техники и энергетики предъявляют особые требования к надежности материалов и изготавливаемых из них элементов. В процессе усталостных испытаний определяются такие характеристики, как эксплуатационная выносливость и длительная прочность, имеющие нередко решающее значение при выборе материала и определении конструктивных параметров изделий. Образцы испытываются в условиях переменного нагружения, в т.ч. при сменной нагрузке растяжения-сжатия. Здесь фирма ZwickRoell предлагает машины для испытаний на вибропрочность с электромагнитным приводом до 600 кН. Наибольшая находящаяся в эксплуатации сервогидравлическая испытательная машина достигает усилия до 5000 кН.

  • Надежные, испытанные на практике сервогидравлические системы
  • Надежные системы с электромагнитным резонансным приводом
  • Варианты зажима образцов для всех важных испытаний
  • Системы регулирования, управления, анализа разрабатываются и производятся/программируются на фирме ZwickRoell

 

Усталостные испытания с нагружением на кручение

Вызывает интерес поведение круглых изделий при кручении. Для статических испытаний фирма ZwickRoell предлагает устанавливаемые на испытательные машины приводы, подающие к образцу крутящий момент с последующим определением соответствующих характеристик. При этом возможно наложение нескольких осей усилия, чтобы испытывать материал в соответствии с фактическими условиями его применения. Для усталостных испытаний с высокой переменной нагрузкой предлагаются специальные механизмы в высокочастотных пульсаторах (Vibrophore), способные достигать частот свыше 200 Гц. Благодаря условиям резонанса, испытания проводятся не только быстро, но и экономически выгодно по причине очень малого расхода энергии. Высокочастотные пульсаторами (Vibrophore) предлагают следующие преимущества:

  • Изготовление приспособлений по спецификации заказчика
  • Быстрое испытание
  • Высокая энергетическая эффективность
  • Малые затраты на техобслуживание

 

Для любого Вашего пожелания мы ищем и находим оптимальное решение.

Свяжитесь с нашими отраслевыми экспертами напрямую.

Мы с удовольствием Вас проконсультируем!

 

Связаться сейчас

Подходящее оборудование

Top