AR 
EN 
ES 
DE 
FR 
IT 
ZH 
JA 
PT 
TR 
KO 
PL التصنيف: المسافة البادئة | قوة الغلة والتعب
قوة الغلة والشد للصلب والألمنيوم
أهمية قوة الإنتاجية وقياس قوة الشد القصوى باستخدام المسافة البادئة
تم اختبار قوة الخضوع التقليدية وقوة الشد القصوى باستخدام آلة اختبار شد كبيرة تتطلب قوة هائلة لفصل عينات الاختبار عن بعضها. يعد تشغيل العديد من كوبونات الاختبار بشكل صحيح لمادة ما أمرًا مكلفًا ويستغرق وقتًا طويلاً حيث لا يمكن اختبار كل عينة إلا مرة واحدة. تخلق العيوب الصغيرة في العينة تباينًا ملحوظًا في نتائج الاختبار. غالبًا ما تؤدي التكوينات والمحاذاة المختلفة لأجهزة اختبار الشد في السوق إلى اختلافات جوهرية في ميكانيكا الاختبار والنتائج.
توفر طريقة المسافة البادئة المبتكرة من Nanovea بشكل مباشر قيم قوة الخضوع وقوة الشد المطلقة المماثلة للقيم التي تم قياسها بواسطة اختبارات الشد التقليدية. يفتح هذا القياس مجالًا جديدًا من إمكانيات الاختبار لجميع الصناعات. يقلل الإعداد التجريبي البسيط بشكل كبير من وقت تحضير العينة والتكلفة مقارنة بشكل القسيمة المعقد المطلوب لاختبارات الشد. يمكن إجراء قياسات متعددة على عينة واحدة بحجم صغير للمسافة البادئة. يمنع تأثير العيوب التي تظهر في كوبونات اختبار الشد التي تم إنشاؤها أثناء تصنيع العينة. تسمح قياسات YS و UTS على عينات صغيرة في منطقة محددة برسم الخرائط واكتشاف العيوب المحلية في خطوط الأنابيب أو الهياكل الآلية.
هدف القياس
في هذا التطبيق ، فإن Nanovea اختبار ميكانيكي يقيس قوة الخضوع وقوة الشد القصوى لعينات سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ SS304 والألومنيوم Al6061. تم اختيار العينات وفقًا لقيم قوة الخضوع وقوة الشد القصوى المعترف بها عمومًا، والتي توضح مدى موثوقية طرق المسافة البادئة الخاصة بشركة Nanovea.
إجراءات الاختبار وإجراءاته
تم إجراء اختبارات قوة الغلة وقوة الشد القصوى على جهاز الفحص الميكانيكي Nanovea في تسليط دقيق وضع. تم استخدام طرف ماسي أسطواني مسطح بقطر 200 ميكرون لهذا التطبيق. تم اختيار سبائك SS304 و Al6061 لتطبيقها الصناعي الواسع وقيم قوة الخضوع المعترف بها عمومًا وقوة الشد المطلقة ، من أجل إظهار الإمكانات الكبيرة وموثوقية طريقة المسافة البادئة. تم صقل العينات ميكانيكيًا إلى تشطيب يشبه المرآة قبل الاختبار لتجنب خشونة السطح أو تأثير العيب على نتائج الاختبار. تم سرد شروط الاختبار في الجدول 1. تم إجراء أكثر من عشرة اختبارات على كل عينة لضمان تكرار قيم الاختبار.
النتائج والمناقشة
تظهر منحنيات إزاحة الحمل لعينات سبائك SS304 و Al6061 في الشكل 3 مع وجود بصمات مسافة بادئة مسطحة على عينات الاختبار المدرجة. يحسب تحليل منحنى التحميل على شكل "S" باستخدام خوارزميات خاصة طورتها Nanovea قوة الخضوع وقوة الشد القصوى. يتم حساب القيم تلقائيًا بواسطة البرنامج كما تم تلخيصها في الجدول 1. يتم سرد قيم قوة العائد وقوة الشد القصوى التي تم الحصول عليها بواسطة اختبارات الشد التقليدية للمقارنة.
خاتمة
في هذه الدراسة، عرضنا قدرة جهاز الاختبار الميكانيكي Nanovea في تقييم قوة الخضوع وقوة الشد القصوى لعينات صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم. الإعداد التجريبي البسيط يقلل بشكل كبير من الوقت والتكلفة اللازمة لإعداد العينات المطلوبة لاختبارات الشد. يتيح حجم المسافة البادئة الصغيرة إجراء قياسات متعددة على عينة واحدة. تسمح هذه الطريقة بإجراء قياسات YS/UTS على عينات صغيرة ومناطق محلية، مما يوفر حلاً لرسم خرائط YS/UTS واكتشاف العيوب المحلية لخطوط الأنابيب أو الهيكل التلقائي.
تشتمل جميع وحدات Nano أو Micro أو Macro في جهاز اختبار Nanovea الميكانيكي على المسافة البادئة المتوافقة مع ISO وASTM، وأوضاع اختبار الخدش والتآكل، مما يوفر نطاقًا أوسع وأكثر سهولة في الاستخدام من الاختبارات المتوفرة في نظام واحد. يعد نطاق Nanovea الذي لا مثيل له حلاً مثاليًا لتحديد النطاق الكامل للخصائص الميكانيكية للطلاءات والأغشية والركائز الرقيقة أو السميكة أو الناعمة أو الصلبة، بما في ذلك الصلابة، ومعامل Young، وصلابة الكسر، والالتصاق، ومقاومة التآكل وغيرها الكثير. بالإضافة إلى ذلك، يتوفر ملف تعريف عدم الاتصال ثلاثي الأبعاد ووحدة AFM للتصوير ثلاثي الأبعاد عالي الدقة للمسافة البادئة والخدش ومسار التآكل بالإضافة إلى قياسات السطح الأخرى مثل الخشونة.
الآن ، لنتحدث عن طلبك
قياس الإجهاد-الإجهاد الدوري
قياس الإجهاد-الإجهاد الدوري
يتعلم أكثر
أهمية nanoindentation
تم الحصول على قياسات الصلابة المستمرة (CSM) بواسطة nanoindentation يكشف عن علاقة الإجهاد والانفعال للمواد بأساليب طفيفة التوغل. على عكس طرق اختبار الشد التقليدية ، توفر المسافة النانوية بيانات الإجهاد والانفعال على مقياس النانو دون الحاجة إلى أداة كبيرة. يوفر منحنى الإجهاد والانفعال معلومات مهمة عن العتبة بين السلوك المرن والبلاستيك حيث تخضع العينة لأحمال متزايدة. يعطي CSM القدرة على تحديد إجهاد الخضوع لمادة بدون معدات خطرة.
يوفر Nanoindentation طريقة موثوقة وسهلة الاستخدام للتحقيق بسرعة في بيانات الإجهاد والانفعال. علاوة على ذلك ، فإن قياس سلوك الإجهاد والانفعال على المقياس النانوي يجعل من الممكن دراسة الخصائص المهمة على الطلاءات الصغيرة والجزيئات في المواد كلما تقدمت أكثر. يوفر Nanoindentation معلومات عن حدود المرونة وقوة الخضوع بالإضافة إلى الصلابة ، ومعامل المرونة ، والزحف ، ومتانة الكسر ، وما إلى ذلك ، مما يجعلها أداة قياس متعددة الاستخدامات.
تحدد بيانات الإجهاد والانفعال التي توفرها المسافة النانوية في هذه الدراسة الحد المرن للمادة بينما تذهب 1.2 ميكرون فقط إلى السطح. نحن نستخدم CSM لتحديد كيفية تطور الخواص الميكانيكية للمواد حيث ينتقل indenter إلى عمق أكبر في السطح. هذا مفيد بشكل خاص في تطبيقات الأغشية الرقيقة حيث يمكن أن تعتمد الخصائص على العمق. إن المسافة النانوية هي طريقة طفيفة التوغل لتأكيد خصائص المواد في عينات الاختبار.
يعد اختبار CSM مفيدًا في قياس خصائص المواد مقابل العمق. يمكن إجراء الاختبارات الدورية بأحمال ثابتة لتحديد خصائص المواد الأكثر تعقيدًا. قد يكون هذا مفيدًا لدراسة التعب أو القضاء على تأثير المسامية للحصول على معامل مرونة حقيقي.
هدف القياس
في هذا التطبيق ، يستخدم جهاز اختبار Nanovea الميكانيكي CSM لدراسة معامل الصلابة والمرونة مقابل بيانات العمق وضغط الإجهاد على عينة فولاذية قياسية. تم اختيار الفولاذ لخصائصه المعترف بها عمومًا لعرض التحكم والدقة في بيانات الإجهاد والانفعال النانوي. تم استخدام طرف كروي نصف قطره 5 ميكرون للوصول إلى ضغوط عالية بما يكفي تتجاوز الحد المرن للصلب.
شروط وإجراءات الاختبار
تم استخدام معلمات المسافة البادئة التالية:
نتائج:
توفر الزيادة في الحمل أثناء التذبذبات العمق التالي مقابل منحنى الحمل. تم إجراء أكثر من 100 ذبذبة أثناء التحميل للعثور على بيانات الإجهاد والانفعال حيث يخترق indenter المادة.
حددنا الإجهاد والضغط من المعلومات التي تم الحصول عليها في كل دورة. يسمح لنا الحد الأقصى للحمل والعمق في كل دورة بحساب الحد الأقصى للضغط المطبق في كل دورة على المادة. يتم حساب الانفعال من العمق المتبقي في كل دورة من التفريغ الجزئي. هذا يسمح لنا بحساب نصف قطر البصمة المتبقية عن طريق قسمة نصف قطر الطرف لإعطاء عامل الإجهاد. يُظهر رسم التخطيط مقابل الإجهاد للمادة المناطق المرنة والبلاستيكية مع إجهاد الحد المرن المقابل. حددت اختباراتنا الانتقال بين المناطق المرنة والبلاستيكية للمادة ليكون حوالي 0.076 سلالة مع حد مرن يبلغ 1.45 جيجا باسكال.
تعمل كل دورة كمسافة بادئة واحدة ، لذلك كلما زاد الحمل ، نجري اختبارات على أعماق مختلفة يتم التحكم فيها في الفولاذ. لذلك ، يمكن رسم معامل الصلابة والمرونة مقابل العمق مباشرة من البيانات التي تم الحصول عليها لكل دورة.
عندما ينتقل indenter إلى المادة ، نرى زيادة الصلابة وانخفاض معامل المرونة.
خاتمة
لقد أظهرنا أن جهاز اختبار Nanovea الميكانيكي يوفر بيانات موثوقة عن الإجهاد والانفعال. يسمح استخدام طرف كروي مع مسافة بادئة CSM بقياس خصائص المواد تحت ضغط متزايد. يمكن تغيير نصف قطر الحمل والداخل لاختبار المواد المختلفة في أعماق مضبوطة. توفر أجهزة اختبار Nanovea الميكانيكية اختبارات المسافة البادئة هذه من النطاق الفرعي mN إلى 400N.
3 نقاط اختبار الانحناء باستخدام Microindentation
في هذا التطبيق ، فإن Nanovea اختبار ميكانيكي، في تسليط دقيق الوضع ، لقياس قوة الانحناء (باستخدام 3 نقاط الانحناء) لعينات قضبان مختلفة الأحجام (المعكرونة) لإظهار مجموعة من البيانات. تم اختيار قطرين مختلفين لإظهار كل من الخصائص المرنة والهشة. باستخدام إندينتر طرف مسطح لتطبيق حمل نقطي ، نحدد الصلابة (معامل يونغ) ونحدد الأحمال الحرجة التي ستتكسر عندها العينة.
