Ispitivanje šipki i štapova
Šipke i štapovi su dugi okrugli ili kvadratni proizvodi sa poprečnim presecima do 240 k 320 mm² i široko se koriste u valjanju i kovanju: za upotrebu kao osnovni proizvod za žičanu šipku i profile ili za otkovke u transportnoj industriji kao što su klipnjače, radilice i čelične šine; osovina generatora i turbina u energetskoj tehnici; kao krajnji proizvodi u mostogradnji i brodogradnji ili u proizvodnji opreme i izgradnji rezervoara za skladištenje.
Zahtevi za njihove mehaničke karakteristike su različiti kao i njihova primena: od visoke zatezne za strukturne materijale do duktilne za kasnije procese formiranja.
Ispitivanje zatezanjem Ispitivanje tvrdoće ISPITIVANJA MEHANIKE ZAMORA I LOMA Čelik za armiranje betona
Ispitivanje zatezanja šipki i štapova
Ispitivanje zatezanja šipki i štapova obično se izvodi u skladu sa standardima ISO 6892-1 i ASTM E8, , koji su međunarodno priznati i široko rasprostranjeni. ISO 6892-1 je takođe evropski standard (EN ISO 6892-1) i stoga je takođe primenljiv u Evropskoj uniji (na primer, kao DIN EN ISO 6892-1 u Nemačkoj). Uzorci se mašinski obrađuju od proizvoda i pripremaju za ispitivanje zatezanja u skladu sa oblikom proizvoda ili kako je navedeno u standardima proizvoda. Sekcije proizvoda mogu se koristiti kao uzorci za ispitivanje ako to poprečni presek proizvoda dozvoljava. Potrebna opterećenja mogu lako da pređu 2.500 kN. Različiti prilagođeni ZwickRoell sistemi do 5.000 kN uspešno rade. U takvim slučajevima postavljaju se posebni zahtevi za čeljusti i stezanje. Zbog toga ZwickRoell ne razvija samo nove čeljusti, već i nove tehnologije koje sprečavaju prerano otkazivanje uzoraka uzrokovano neželjenim efektima stezanja.
Od 2009. godine, ISO 6892-1 i ASTM E8 dozvoljavaju da se brzina ispitivanja automatski kontroliše i reguliše brzinom deformacije. Tolerancije za kontrolu brzine deformacije koje zahtevaju standardi (posebno za kontrolu brzine deformacije zatvorene petlje) mogu se lako ispuniti i sa makroXtens i laserXtens ekstenziometrom.
Rešenja za ispitivanje zatezanja šipki i štapova
ZwickRoell-ove hidraulične čeljusti sa paralelnim zatvaranjem obezbeđuju savršeno stezanje i pozicioniranje uzorka tokom celog ispitivanja, sprečavajući njegovo klizanje. U većini slučajeva, merenje deformacije u skladu sa standardima se vrši pomoću automatskih kontaktnih ili optičkih (beskontaktnih) ekstenziometara. ZwickRoell makroXtens je klasično i dokazano rešenje za ispitivanje na šipkama i štapovima. Svojim mehaničkim dizajnom kombinuje visoku rezoluciju i visoku preciznost sa veoma visokom robusnošću. Robusna mehanička konstrukcija omogućava da meri kontinuirano naprezanje do tačke loma uzorka. Deformacija pri lomu se može odrediti automatski, bez potrebe za zamornim obeležavanjem uzoraka ili ručnim merenjem nakon što su ostaci uzorka sakupljeni.
laserXtens je naše inovativno rešenje za merenje deformacije do loma uzorka i u potpunosti ispunjava standardne zahteve (ISO 6892-1, ASTM E8, kao i ISO 9513 i ASTM E83) za šipke i štapove. laserXtens ne zahteva primenu oznaka na uzorcima; na osnovu principa merenja, kao oznake može da koristi šablon kreiran laserskim svetlom na površini. Optičko ocenjivanje ovog „samooznačavanja“ vrši se tako da ravnomerna skala i povremeno ljuštenje skale ne narušavaju oznake.
Različite konfiguracije ispitivanja za ispitivanje zatezanja šipki i štapova
Ispitivanje tvrdoće šipki i štapova
Ispitivanja tvrdoće na šipkama i štapovima izvode se radi karakterizacije mikrostruktura (ispitivanje mikrotvrdoće), određivanja površinske tvrdoće i grube procene čvrstoće. Koristi se širok spektar metoda sa vrlo malim i velikim ispitnim silama. Sve klasične metode, uključujući Brinellovu (DIN EN ISO 6506-1), Rockwellovu, kao i Vickersovu (DIN EN ISO 6507-1, ASTM E92) i Knoopovu (DIN EN ISO 4545-1, ASTM E92), relevantne su metode ispitivanja tvrdoće za ove poluproizvode. Relevantni ASTM standardi su ASTM E10 (Brinell), ASTM E384 (Vickers i Knoop) i ASTM E18 (Rockwell). Pored toga, za određene oblasti primene koriste se i druge metode ili specifikacije (na primer, evropski standard EN 2002-7 koristi se u vazduhoplovnoj industriji).
Pošto je ispitivanje tvrdoće jednostavno, brzo i pouzdano, često se izvodi, a njegovi rezultati se takođe upoređuju sa drugim karakteristikama. Za dugačke proizvode očvršćavanje materijala često se određuje utvrđivanjem raspodele tvrdoće duž štapa nakon ispitivanja kaljenja i popuštanja ((Jominy ispitivanje / Jominy end quench ispitivanje; DIN EN ISO 642 / ASTM A255).
Tvrdomeri za ispitivanje tvrdoće šipki i štapova
ZwickRoell-ov portfolio proizvoda obuhvata tvrdomere za sve relevantne metode ispitivanja tvrdoće, uključujući i mašine za automatizovano Jominy ispitivanje.
ZwickRoell portfolio proizvoda nudi tvrdomere i instrumente za svaku primenu i metodu ispitivanja. ZwickRoell tvrdomeri i instrumenti za ispitivanje tvrdoće ispunjavaju zahteve svih uobičajenih međunarodnih standarda i takođe se mogu kalibrisati prema međunarodnim standardima. Kao laboratorija za kalibraciju, ZwickRoell je akreditovan za kalibraciju tvrdomera od strane nemačkog nacionalnog tela za akreditaciju DAkkS.
Drugi aspekt ispitivanja tvrdoće je verifikacija i određivanje prosečne globalne tvrdoće nakon valjanja. Valjanje je termomehanički proces, koji pored podešavanja širine i debljine određuje i mehanička svojstva. Metode tvrdoće koje koriste veće sile koriste se za određivanje prosečnih vrednosti ovih ponekad grubih struktura. Preferirane metode su Brinell ili Rockwell. Za šipke nije neuobičajeno da se koriste prenosivi tvrdomeri koji se mogu koristiti na licu mesta na originalnom delu.
Drugi aspekt ispitivanja tvrdoće je ispitivanje mikrostrukture izvođenjem ispitivanja tvrdoće mikrostrukturnih komponenti. Zbog male veličine mikrostrukturnih komponenti, koriste se tvrdomeri sa malim do veoma malim silama—obično stacionarni tvrdomeri mikrotvrdoće sa veličinama i dubinama udubljenja koje se mogu prilagoditi dimenzijama mikrostrukturnih komponenti putem sila udubljenja.
Ispitivanja zamora na šipkama i štapovima
Načini na koje se proizvodi koriste u transportnoj i energetskoj tehnologiji postavljaju posebne zahteve za bezbednost proizvoda i komponenti napravljenih od njih. Svojstva materijala za dugotrajnost i zamor pri veoma velikom broju ciklusa, koja se određuju ispitivanjima zamora, često imaju sigurnosno relevantan uticaj na izbor materijala i dizajn delova. Uzorci se ispituju pod uslovima cikličnog opterećenja i pod naizmeničnim opterećenjem zatezanje-sabijanje. ZwickRoell nudi mašine za ispitivanje zamora sa elektromagnetnim pogonom do 1.000 kN kao standardnu opciju. Najveća servo-hidraulična ispitna mašina koja je trenutno u upotrebi može podneti opterećenja do 5000 kN.
- Robusni servo-hidraulični sistemi, dokazani u upotrebi
- Robusne jedinice sa elektromagnetnim rezonantnim pogonom
- Stezanje uzoraka za sva relevantna ispitivanja
- Tehnologija upravljanja i evaluacije razvijena i konstruisana/programirana u kompaniji ZwickRoell
Ispitivanja zamora na šipkama i štapovima pri torzionom opterećenju
Ponašanje okruglih proizvoda pri torzionom opterećenju je važno u ispitivanju materijala. Za statičko ispitivanje, ZwickRoell isporučuje pogone, koji kada se koriste u kombinaciji sa mašinama za ispitivanje materijala, mogu primeniti obrtni moment na uzorak i odrediti odgovarajuća svojstva materijala. Takođe je moguće nadložiti više osa opterećenja i ispitivati materijal u skladu sa njegovom primenom. Za ispitivanje zamora pri visokom naizmeničnom obrtnom momentu mogu se postići frekvencije i preko 200 Hz korišćenjem vibrofora opremljenog posebnim ispitnim držačima. Korišćenje rezonantnih uslova znači da je ispitivanje brzo i, zbog izuzetno niske potrošnje energije, ekonomično. Prednosti ispitivanja pomoću vibrofora uključuju:
- Prilagođeni držači i uređaji
- Brže ispitivanje
- Veća energetska efikasnost
- Veoma niski zahtevi za održavanje
Ispitivanje čelika za armiranje betona
Pošto beton ima visoku čvrstoću na pritisak, ali nižu zateznu čvrstoću, on je ojačan ugrađenim čelikom. Armaturni čelici se uglavnom proizvode u prečnicima od cca. 5 mm do pribl. 60 mm. Manji prečnici se zatim dalje obrađuju u prostirke ili rešetke pre nego što se na licu mesta prelije betonom.
Ispitivanje ovih rebrastih čelika predstavlja poseban izazov jer, osim sečenja na dužinu, nema dalje mehaničke pripreme uzoraka.