Charpy udarno preskušanje
Pri Charpy udarnem preskusu se materialni vzorec zlomi s Charpy kladivom za preskušanje udarne žilavosti. Za preskus se vzorec centrira v kladivo za udarno žilavost, udari z nihalnim kladivom in zlomi.
Charpy udarni preskus je destruktivna preskusna metoda, ki se uporablja za karakterizacijo materiala pri visokih stopnjah deformacije. Izvaja se tako na plastiki kot na kovini.
Charpyjevi udarni preskusi zagotavljajo značilne vrednosti za udarno trdnost materiala pri visokih stopnjah deformacije v obliki energijske vrednosti, povezane s površino. Preskusi se običajno izvajajo pri sobni ali nizki temperaturi.
Vzorci Standardi Preskusni postopek Značilne vrednosti Vpliv temperature Izdelki Avtomatizacija Razlike od Izod FAQ
Preskusni postopek
Charpy udarni preskus se izvaja v 3-točkovni upogibni nastavitvi. Charpy vzorec je centriran na nosilcih v kladivu za udarno žilavost in naslonjen na dve nakovali. Pri vzorcih z zarezo je zareza obrnjena stran od nihalnega kladiva in je nameščena točno nasproti točke, na kateri kladivo udari po vzorcu.
Nihalno kladivo z določeno energijo udari po vzorcu in ga z enim udarcem zlomi (uniči). Ko se vzorec zlomi, nihalno kladivo prenese del svoje kinetične energije in se zato ne more vrniti na prvotno višino padca. Izmerjena višinska razlika je vrednost za absorbirano energijo, udarna energija W v joulih. Pri instrumentiranih Charpy preskusih se porabljena energija udarca določi s snemanjem zaporedja sila-čas ali zaporedja poti sile.
Podpore
Nosilci zagotavljajo vodoravno ravnino v kladivu za udarno žilavost, na katerega je nameščen Charpy vzorec.
Nakovala
Nakovala zagotavljajo navpično ravnino v kladivu za udarno žilavost, na katero med preskusom počiva Charpy vzorec.
Udarni rob
Udarni rob ali udarnik je del nihalnega kladiva, ki zadene Charpy vzorec.
Središče udarnika
Središče udarnika se nahaja na udarnem robu nihala in udari Charpy vzorec točno nasproti zareze ali v središču vzorca (nezarezani vzorci).
Karakteristične vrednosti Charpy preskusa
Udarna energija
Energija udarca je definirana kot energija, potrebna za zlom Charpy vzorca. Energija udarca se določi iz razlike potencialne energije nihalnega kladiva in kota padca nihalnega kladiva po lomljenju vzorca.
Udarna trdnost
Udarna trdnost (imenovana tudi udarna trdnost z zarezo) se določi s Charpyjevim preskušanjem in zagotavlja informacije o tem, kako odporen je material na udarno obremenitev ali kako dobro lahko material prenese udarec, ne da bi se zlomil. Udarna trdnost z zarezo je prikazana v J/cm²
Krivulja sila-hod / krivulja sila-čas
Določitev krivulje sila-čas je možna le pri uporabi Charpy udarnega preskusa z instrumenti. Pri instrumentiranem preskusu se sila meri med udarcem, za kar se glede na uporabo uporabljajo bodisi piezo silomeri ali merilniki napetosti.
Instrumentirano Charpyjevo preskušanje se lahko uporablja za določanje parametrov poleg tistih, določenih v neinstrumentiranem preskusu:
- Največja sila
- Odklon pri največji sili
- Energija do največje sile
- Odklon pri porušitvi
- Energija pri porušitvi
Charpy udarni preskus pri temperaturnih pogojih
Ker je obnašanje pri zlomu ali odpovedi odvisno od temperature, se udarni preskusi po Charpy pogosto izvajajo v celotnem območju delovne temperature. Ta pokaže, pri kateri temperaturi in v kolikšni meri material postane krhek (prehod žilavo-krhko).
Primer diagrama kaže, da je zmanjšanje trdnosti blagega jekla pri -40 °C 25% glede na trdnost pri 0 °C. Plastika ima podobno vedenje, na splošno bistveno bolj izrazito. Pogosto se na različnih temperaturah izvajajo tudi preskusi vpliva na plastiko.
Da bi natančno določili proces udarne trdnosti glede na temperaturo, je treba kaljene vzorce udariti v 5 sekundah po tem, ko jih vzamete iz temperaturno pogojenega okolja.
Avtomatizirano Charpy udarno preskušanje
Charpy udarni preskusi so lahko tudi avtomatizirani.. Avtomatizirana rešitev zagotavlja prednost odpravljanja vplivov operaterja, kot so temperatura ali vlaga rok ter vstavljanje vzorca izven središča ali pod kotom, kar posledično povzroči visoko obnovljivost rezultatov preskusa. Zanesljive in obnovljive rezultate zagotavlja tudi avtomatska poravnava vzorcev s podporo in začetek preskusa prek sistema za preskušanje.
Robotski sistem za preskušanje roboTest I podpira uporabnika pri izvedbi Charpy udarnih preskusov na kovinah. Sistem se lahko uporablja za samodejno preskušanje do 450 kovinskih vzorcev z zarezo v temperaturnem območju od -180 °C do +300 °C. Trdna in izolirana enota za temperaturno kondicioniranje zagotavlja enotno in natančno temperaturo vzorca.
Robotski preskusni sistem roboTest H izvaja avtomatizirane Charpy udarne preskuse plastike. Udarne preskuse izvajamo pri sobni temperaturi ali na ohlajenih vzorcih.
Razlika med udarnimi preskusi po Charpy in udarnimi preskusi po Izod
Pri udarnem preskusu po Charpy se vzorec postavi vodoravno v kladivo za preskušanje udarne žilavosti in udari skozi sredino. Pri Izod udarnem preskusu se vzorec navpično prime v kladivu za udarno žilavost in nihalno kladivo odlomi zgornji del vzorca.
V nasprotju z Izod preskusom ima Charpy udarni preskus širši obseg uporabe in je bolj primeren za preskušanje materialov, ki kažejo interlaminarne strižne zlome ali površinske učinke. Poleg tega ponuja Charpy metoda prednosti pri preskušanju pri nizkih temperaturah. Ker so nosilci vzorca bolj oddaljeni od zareze, se izognemo hitremu prenosu toplote na kritična področja vzorca, kar poenostavi postopek hlajenja v zunanji hladilni napravi in naknadno dovajanje v preskusni instrument.
FAQ
Charpyj udarni preskus meri udarno energijo materialov, ki se nato uporabi za določitev udarne trdnosti.
Charpy udarni preskus se uporablja za določanje zarezne udarne trdnosti, ki pove, kako odporen je material na dinamične udarne obremenitve.
Charpy udarni preskus je metoda preskušanja materialov, ki se uporablja za določanje udarne trdnosti materialov z uporabo kladiva za preskušanje udarne žilavosti.
Charpy udarni preskus zagotavlja značilne vrednosti za udarno trdnost pri visokih deformacijskih stopnjah v obliki vrednosti, povezane s površino. Preskus meri energijo udarca glede na površino loma v joulih.
Trdnost udarca se izračuna po naslednji formuli: Udarna trdnost z zarezo = udarna energija / (debelina vzorca * širina vzorca)
Pri udarnem preskusu po Charpy nihalno kladivo udari po vzorcu materiala in ga uniči. Med tem procesom vzorec absorbira del energije udarca. Ta udarna energija W, določena v Charpy preskusu, se meri v joulih.