Was ist der Hochtemperaturzugversuch und der Tieftemperaturzugversuch?

Im materialmechanischen Experiment ist die am häufigsten verwendete Ausrüstung die universelle Materialprüfmaschine, die Zug-, Druck-, Scher-, Biege- und andere Tests durchführen kann. Es gibt viele Arten von universellen Materialprüfmaschinen. Im Folgenden werden Struktur, Betriebsverfahren und Vorsichtsmaßnahmen der allgemein verwendeten hydraulischen Universalmaterialprüfmaschine und der elektronischen Universalmaterialprüfmaschine vorgestellt.

Anwendung

Zugprüfmaschinen sind in der Messtechnik und Qualitätsprüfung weit verbreitet; Gummi und Kunststoffe; metallurgischer Stahl; Maschinenbau; elektronische Geräte; Automobilproduktion; Textil- und Chemiefasern; Draht und Kabel; Verpackungsmaterialien und Lebensmittel; Instrumentierung; medizinische Geräte; zivile Kernenergie; Zivilluftfahrt; hohe Institutionen; wissenschaftliche Forschungslaboratorien; Wareninspektion und Schiedsverfahren, technische Aufsichtsbehörden; Baustoffe und Keramik; Petrochemie und andere Industrien. Die Zugvorrichtung ist ein wichtiger Bestandteil des Instruments. Unterschiedliche Materialien erfordern unterschiedliche Vorrichtungen, was auch ein wichtiger Faktor für den reibungslosen Ablauf des Tests und die Genauigkeit der Testergebnisse ist. Zugprüfmaschinen sind in verschiedenen Materialien wie Hardware, Metall, Gummi und Kunststoff, Schuhe, Leder, Kleidung, Textilien, Isolatoren, Drähte, Kabel, Klemmen usw. weit verbreitet, um ihre Zugfestigkeit, Reißen, Schälen, Kompression zu testen. Zugprüfmaschinen sind elektronische, hydraulische und elektrohydraulische Servo.

Hochtemperatur-Zugprüfung

Der Hochtemperaturzugversuch ist ein Zugversuch, der bei einer hohen Temperatur über Raumtemperatur durchgeführt wird. Im Hochtemperaturzugversuch sollten neben Spannung und Dehnung auch zwei Parameter, Temperatur und Zeit, berücksichtigt werden. Die Temperatur hat einen großen Einfluss auf die dehnbaren Eigenschaften der hohen Temperatur, so dass die Kontrollanforderungen für die Temperatur sehr streng sind. Die Probe wird im Allgemeinen durch einen elektrischen Ofen erhitzt, und der Arbeitsraum des Ofens sollte genügend gleichmäßige Wärme haben, und die Temperatur sollte automatisch durch ein Instrument gesteuert werden.

Grundcharakter

Wenn ein Metallmaterial bei einer hohen Temperatur arbeitet und diese Temperatur das Material nicht zum Kriechen bringt, oder obwohl die Temperatur kriechen kann, aber weil die Arbeitszeit sehr kurz ist, spielt das Kriechen keine entscheidende Rolle. In den oben genannten beiden Fällen wird die Leistung gemessen durch kurzfristige Zugkraft bei hoher Temperatur zu einem wichtigen Index zur Messung der mechanischen Eigenschaften des Materials. Manchmal ist es zur Bestimmung des Warmbearbeitungsprozesses auch notwendig, die kurzfristige Dehnbarkeit des Materials bei der heißen Arbeitstemperatur zu bestimmen.

Um die Axialkraft sicherzustellen und die Größe des Spannfutters zu reduzieren, ist die hochtemperaturfeste Probe einfach, den Extensometer zu installieren. Der Kopf der zylindrischen Probe ist durch ein Gewinde zu verbinden; Der Kopf der flachen Probe wird durch einen Stift verbunden. Das Hochtemperatur-Extensometer besteht normalerweise aus drei Teilen, nämlich dem Klemmteil, der mit der Schulter der Probe verbunden ist, dem Verlängerungsstab, der die Verformung der Probe an die Außenseite des Ofens überträgt, und dem Wandler zum Messen der Verformung außerhalb des Ofens.

variable Steuerung

Im Hochtemperaturzugversuch hat die Zeit der Krafteinwirkung auf die Probe, das heißt die Zuggeschwindigkeit, einen signifikanten Einfluss auf die Zugeigenschaften. Aus diesem Grund muss die Zuggeschwindigkeit der Probe während der Hochtemperatur-Zugprüfung innerhalb des angegebenen Bereichs kontrolliert werden. In der nationalen Norm ist festgelegt, dass bei der Messung der nicht proportionalen Zugfestigkeit und Streckgrenze die Dehnungsrate innerhalb der Messlänge der Probe während der Ertragszeit im Bereich von (0.001~0.005)/min liegen sollte und ein konstanter Wert so weit wie möglich beibehalten werden sollte.

Wenn die Dehnungsrate nicht kontrolliert werden kann, sollte die Spannungsrate justiert werden, um die Dehnungsrate innerhalb von 0.003/min im elastischen Bereich zu halten, aber die Spannungsrate sollte 300MPa/min nicht überschreiten. Eine Zwischendehnungsrate wurde für den Schiedsversuch verwendet. Nach dem Nachgeben oder wenn die angegebene nichtproportionale Zug- und Streckgrenze nicht gemessen wird, bleibt die Dehnungsrate zwischen (0,02 bis 0,20)/min konstant.

Normalerweise wird ein Thermoelement als Temperatursensor verwendet, um die Temperatur der Probe zu erfassen. Das heiße Ende des Thermoelements wird mit Asbestseil gebunden und an der Arbeitsfläche der Probe befestigt. Das kalte Ende wird aus dem Ofen geführt und in Eiswasser oder in die Nullkompensationsvorrichtung gelegt, und seine Temperaturabweichung sollte ±0,5 Grad Celsius nicht überschreiten. Während des Hochtemperaturzugversuchs sollte die Genauigkeit des Temperaturmessgeräts nicht niedriger als 0.1 sein, und die Genauigkeit des Temperaturschreibers sollte nicht niedriger als 0.5%.

Prüfanalyse

Die Leistungsindikatoren, die im Hochtemperaturzugversuch von Metallmaterialien angegeben werden, sind im Grunde dieselben wie diejenigen im Normaltemperaturzugversuch, aber im Allgemeinen werden die vier Leistungsindikatoren der Zugfestigkeit, Streckgrenze, Dehnung nach Bruch und Flächenschrumpfung gemessen. Aufgrund der hohen Temperatur- und Kurzzeitzugprüfung hat die Länge der Lastdauer einen wesentlichen Einfluss auf die Zugeigenschaften. Wenn die kurzzeitige Hochtemperatur-Zugprobe schnell gebrochen wird, steigt der Zugfestigkeitswert deutlich an.

Effekt der Ladedauer

Gleiches gilt für die Streckgrenze oder die angegebene nichtproportionale Dehnungsspannung. Daher begrenzt die nationale Norm streng die Zuggeschwindigkeit im Hochtemperatur- und Kurzzeitzugversuch. Die maximal zulässige Dehnungsrate der Probe beträgt nur 1/20 von der im Normaltemperaturzugversuch. Es wird normalerweise geschätzt, dass die Dauer der Last für einen Zugversuch nicht kleiner als 15~20min sein sollte. Dies ist während der Prüfung streng zu beachten.

Die Messmethoden mehrerer Hauptindizes der Kurzzeitzugprüfung bei hoher Temperatur sind grundsätzlich denen bei normaler Temperatur ähnlich. Mit der Änderung der Temperatur, der Änderungstrend der vier Indikatoren

Variation der mechanischen Eigenschaften von niedriglegiertem Stahl mit Prüftemperatur

Der niedrig legierte Stahl zeigt eine Spitze der Zugfestigkeit bei etwa 200~300℃, und entsprechend zeigen die Plastizitätsindizes δ und ψ auch einen Trog im gleichen Temperaturbereich. Dies hängt mit der blauen Sprödigkeit des Materials in dieser Region zusammen. Mit zunehmendem Legierungselement verschiebt sich dieser Peak nach rechts und tritt im höheren Temperaturbereich auf.

Zugprüfung bei niedrigen Temperaturen

Der Tieftemperaturzugversuch ist ein Zugversuch, der bei einer niedrigen Temperatur unterhalb der Raumtemperatur durchgeführt wird. Im Tieftemperaturzugversuch werden die Probe und die oberen und unteren Spannfutter in einen mit gasförmigem oder flüssigem Kältemittel gefüllten Tieftemperaturzugbehälter getaucht, und die Probe kann auch durch das Feinlochstrahlkühlungsverfahren gekühlt werden.

Während des Tests sollte die Probe lange genug bei der entsprechenden Kühltemperatur gehalten werden. Wenn ein flüssiges Kühlmedium verwendet wird, sollte die Haltezeit nicht weniger als fünf Minuten betragen; Wenn ein Gaskühlmedium verwendet wird, sollte die Haltezeit mindestens 15 Minuten betragen. Die Messung der niedrigen Temperatur Mitteltemperatur nimmt normalerweise Niedertemperatur Thermometer, Niedertemperatur Thermoelement und verwandte automatische Aufzeichnungsanzeige an.

Die Kältemittel, die im Tieftemperaturzugversuch verwendet werden, sind normalerweise Eis, festes Kohlendioxid (Trockeneis), flüssiger Stickstoff, flüssiges Helium, flüssiger Wasserstoff usw. Das Tempermittel verwendet normalerweise Natriumchlorid, Kalziumchlorid, Aminchlorid, Ethanol, Chloroform, Erdölether usw.