Indentation | Yield Strength and Fatigue Archives - NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing

Çelik ve Alüminyumun Akma ve Çekme Dayanımı

nanovea — Wed, 11 Mar 2020 14:06:56 +0000

İndentasyon Kullanılarak Akma Dayanımı ve Nihai Çekme Dayanımı Ölçümünün Önemi

Geleneksel olarak Akma Dayanımı ve Nihai Çekme Dayanımı, test numunelerini ayırmak için muazzam bir güç gerektiren büyük bir çekme test makinesi kullanılarak test edilmiştir. Her numunenin yalnızca bir kez test edilebildiği bir malzeme için çok sayıda test kuponunu uygun şekilde işlemek maliyetli ve zaman alıcıdır. Numunedeki küçük kusurlar test sonuçlarında gözle görülür bir farklılık yaratır. Piyasadaki çekme test cihazlarının farklı konfigürasyonları ve hizalamaları, genellikle test mekaniği ve sonuçlarında önemli farklılıklara neden olur.

Nanovea'nın yenilikçi indentasyon yöntemi, geleneksel çekme testleriyle ölçülen değerlerle karşılaştırılabilir Akma Dayanımı ve Nihai Çekme Dayanımı değerlerini doğrudan sağlar. Bu ölçüm, tüm endüstriler için yeni bir test olanakları alanı açmaktadır. Basit deneysel kurulum, çekme testleri için gereken karmaşık kupon şekline kıyasla numune hazırlama süresini ve maliyetini önemli ölçüde azaltır. Küçük bir girinti boyutu ile tek bir numune üzerinde çoklu ölçümler mümkündür. Numune işleme sırasında oluşturulan çekme testi kuponlarında görülen kusurların etkisini önler. Lokalize alanda küçük numuneler üzerinde YS ve UTS ölçümleri, boru hatlarında veya oto yapılarında haritalama ve lokal kusur tespitine olanak sağlar.

Ölçüm Hedefi

Bu uygulamada, Nanovea Mekanik Test Cihazı paslanmaz çelik SS304 ve alüminyum Al6061 metal alaşım numunelerinin Akma Dayanımı ve Nihai Çekme Dayanımı'nı ölçer. Numuneler, Nanovea'nın girintileme yöntemlerinin güvenilirliğini gösteren, yaygın olarak tanınan Akma Dayanımı ve Nihai Gerilme Dayanımı değerlerine göre seçilmiştir.

Test Prosedürü ve Prosedürler

Akma Dayanımı ve Nihai Çekme Dayanımı testleri Nanovea Mekanik Test Cihazında Mikroindentasyon modu kullanılmıştır. Bu uygulama için 200 μm çapında silindirik düz bir elmas uç kullanılmıştır. SS304 ve Al6061 alaşımları, indentasyon yönteminin büyük potansiyelini ve güvenilirliğini göstermek amacıyla, geniş endüstriyel uygulamaları ve yaygın olarak bilinen Akma Dayanımı ve Nihai Çekme Dayanımı değerleri nedeniyle seçilmiştir. Yüzey pürüzlülüğü veya kusurların test sonuçlarını etkilemesini önlemek için numuneler testten önce mekanik olarak ayna gibi parlatılmıştır. Test koşulları Tablo 1'de listelenmiştir. Test değerlerinin tekrarlanabilirliğini sağlamak için her numune üzerinde ondan fazla test gerçekleştirilmiştir.

Sonuçlar ve Tartışma

SS304 ve Al6061 alaşım numunelerinin yük-deplasman eğrileri, test numuneleri üzerindeki düz indenter izleriyle birlikte Şekil 3'te gösterilmiştir. Nanovea tarafından geliştirilen özel algoritmalar kullanılarak "S" şeklindeki yükleme eğrisinin analizi Akma Dayanımı ve Nihai Çekme Dayanımını hesaplar. Değerler, Tablo 1'de özetlendiği gibi yazılım tarafından otomatik olarak hesaplanır. Geleneksel çekme testleri ile elde edilen Akma Dayanımı ve Nihai Çekme Dayanımı değerleri karşılaştırma için listelenmiştir.

Sonuç

Bu çalışmada, Nanovea Mekanik Test Cihazının paslanmaz çelik ve alüminyum alaşımlı levha numunelerinin Akma Dayanımı ve Nihai Çekme Dayanımının değerlendirilmesindeki kapasitesini sergiledik. Basit deney kurulumu, çekme testleri için gereken numune hazırlama süresini ve maliyetini önemli ölçüde azaltır. Küçük girinti boyutu, tek bir numune üzerinde birden fazla ölçüm yapılmasını mümkün kılar. Bu yöntem, küçük numuneler ve yerelleştirilmiş alanlar üzerinde YS/UTS ölçümlerine izin vererek, YS/UTS haritalaması ve boru hatları veya oto yapıdaki yerel kusur tespiti için bir çözüm sağlar.

Nanovea Mekanik Test Cihazının Nano, Mikro veya Makro modüllerinin tümü ISO ve ASTM uyumlu girinti, çizilme ve aşınma test cihazı modlarını içerir ve tek bir sistemde mevcut en geniş ve en kullanıcı dostu test aralığını sağlar. Nanovea'nın eşsiz ürün yelpazesi, ince veya kalın, yumuşak veya sert kaplamaların, filmlerin ve alt katmanların sertlik, Young modülü, kırılma tokluğu, yapışma, aşınma direnci ve diğerleri dahil olmak üzere tüm mekanik özelliklerini belirlemek için ideal bir çözümdür. Ayrıca, pürüzlülük gibi diğer yüzey ölçümlerine ek olarak girinti, çizik ve aşınma izinin yüksek çözünürlüklü 3D görüntülenmesi için isteğe bağlı 3D temassız profil oluşturucu ve AFM Modülü mevcuttur.

Benzer bir uygulamanız var mı?

The post Yield and Tensile Strength of Steel and Aluminum appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Döngüsel Nanoindentasyon Stres-Şekil Değiştirme Ölçümü

nanovea — Cmt, 11 Şubat 2017 14:40:05 +0000

Döngüsel Nanoindentasyon Stres-Şekil Değiştirme Ölçümü

Daha fazla bilgi edinin

Nanoindentasyonun Önemi

Sürekli sertlik ölçümleri (CSM) ile elde edilen nanoindentasyon malzemelerin gerilme-gerinim ilişkisini minimal invaziv yöntemlerle ortaya koyar. Geleneksel çekme testi yöntemlerinin aksine nanoindentasyon, büyük bir cihaza ihtiyaç duymadan nano ölçekte gerilme-gerinim verileri sağlar. Gerilme-gerinim eğrisi, numune artan yüklere maruz kaldıkça elastik ve plastik davranış arasındaki eşik hakkında önemli bilgiler sağlar. CSM, tehlikeli ekipman olmadan bir malzemenin akma gerilimini belirleme olanağı sağlar.

Nanoindentasyon, gerilme-gerinim verilerini hızlı bir şekilde araştırmak için güvenilir ve kullanıcı dostu bir yöntem sağlar. Ayrıca, nano ölçekte gerilme-gerinim davranışının ölçülmesi, malzemelerdeki küçük kaplamalar ve partiküller daha da geliştikçe önemli özelliklerin incelenmesini mümkün kılar. Nanoindentasyon, sertlik, elastik modül, sünme, kırılma tokluğu vb. özelliklerin yanı sıra elastik limit ve akma dayanımı hakkında da bilgi sağlayarak onu çok yönlü bir metroloji aracı haline getirir.

Bu çalışmada nano indentasyonla sağlanan gerilme-gerinim verileri, yüzeye yalnızca 1,2 mikron girerken malzemenin elastik sınırını tanımlamaktadır. CSM'yi, bir girinti yüzeyin derinliklerine doğru ilerledikçe malzemelerin mekanik özelliklerinin nasıl geliştiğini belirlemek için kullanıyoruz. Bu, özellikle özelliklerin derinliğe bağlı olabileceği ince film uygulamalarında kullanışlıdır. Nano indentasyon, test numunelerindeki malzeme özelliklerini doğrulamak için minimal invaziv bir yöntemdir.

CSM testi, derinliğe karşı malzeme özelliklerinin ölçülmesinde faydalıdır. Daha karmaşık malzeme özelliklerini belirlemek için sabit yüklerde döngüsel testler yapılabilir. Bu, yorulmayı incelemek veya gerçek elastik modülü elde etmek için gözenekliliğin etkisini ortadan kaldırmak için yararlı olabilir.

Ölçüm Hedefi

Bu uygulamada Nanovea mekanik test cihazı, standart bir çelik numune üzerinde sertlik ve elastik modül ile derinlik ve gerilme-gerinim verilerini incelemek için CSM kullanmaktadır. Çelik, nano ölçekli gerilme-gerinim verilerinin kontrolünü ve doğruluğunu göstermek için yaygın olarak bilinen özellikleri nedeniyle seçilmiştir. Çelik için elastik sınırın ötesinde yeterince yüksek gerilmelere ulaşmak için 5 mikron yarıçaplı küresel bir uç kullanılmıştır.

Test Koşulları ve Prosedürleri

Aşağıdaki girinti parametreleri kullanılmıştır:

Sonuçlar:

Salınımlar sırasında yükteki artış, aşağıdaki derinliğe karşı yük eğrisini sağlar. Girinti malzemeye nüfuz ederken gerilme-şekil değiştirme verilerini bulmak için yükleme sırasında 100'den fazla salınım gerçekleştirilmiştir.

Her döngüde elde edilen bilgilerden gerilme ve gerinimi belirledik. Her döngüdeki maksimum yük ve derinlik, her döngüde malzemeye uygulanan maksimum gerilimi hesaplamamızı sağlar. Gerinim, kısmi boşaltmadan kaynaklanan her döngüdeki kalıntı derinlikten hesaplanır. Bu, gerinim faktörünü vermek için ucun yarıçapını bölerek kalıntı izinin yarıçapını hesaplamamızı sağlar. Malzeme için gerilime karşı gerinim grafiği, karşılık gelen elastik limit gerilimi ile elastik ve plastik bölgeleri gösterir. Testlerimiz, malzemenin elastik ve plastik bölgeleri arasındaki geçişin 1,45 GPa'lık bir elastik limit ile 0,076 gerinim civarında olduğunu belirlemiştir.

Her döngü tek bir girinti gibi davranır, bu nedenle yükü artırdıkça çelikte çeşitli kontrollü derinliklerde testler yaparız. Böylece, derinliğe karşı sertlik ve elastik modül, her döngü için elde edilen verilerden doğrudan çizilebilir.

Çentik malzemenin içine doğru ilerledikçe sertliğin arttığını ve elastik modülün azaldığını görürüz.

Sonuç

Nanovea mekanik test cihazının güvenilir stres-gerinim verileri sağladığını gösterdik. CSM girintili küresel bir uç kullanmak, artan stres altında malzeme özelliği ölçümüne olanak tanır. Yük ve girinti yarıçapı, çeşitli malzemeleri kontrollü derinliklerde test etmek için değiştirilebilir. Nanovea mekanik test cihazları bu indentasyon testlerini alt mN aralığından 400N'ye kadar sağlar.

The post Cyclical Nanoindentation Stress-Strain Measurement appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Mikroindentasyon Kullanılarak 3 Nokta Bükme Testi

nanovea — Per, 07 Mart 2013 19:34:04 +0000

Bu uygulamada, Nanovea Mekanik Test Cihazı, içinde Mikroindentasyon modu, bir dizi veriyi göstermek için çeşitli boyutlardaki çubuk numunelerinin (makarna) eğilme mukavemetini (3 Nokta Bükme kullanılarak) ölçmek için kullanılır. Hem elastik hem de kırılgan özellikleri göstermek için 2 farklı çap seçilmiştir. Noktasal yük uygulamak için düz uçlu bir indenter kullanarak sertliği (Young Modülü) belirliyor ve numunenin kırılacağı kritik yükleri tespit ediyoruz.

Mikroindentasyon Kullanılarak 3 Nokta Bükme Testi

The post 3 Point Bend Test Using Microindentation appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.