Ütközési hajlítási teszt bevágott Charpy mintán
A Charpy rovátkolt próbatest ütközési hajlító tesztjének célja az anyag szakadásállóságának mérése. Ez gyakran nevezik : a Charpy hatással vizsgálati vagy akár a Charpy teszt . Georges Charpy francia mérnök (1865-1945) nevét viseli, aki az egyik fő teoretikus és promóter volt. Különösen azt a gépet fejlesztette ki, amely lehetővé teszi a teszt elvégzését, és amelyet Mouton Charpy- nak hívnak .
Történelem
Először az American Russel vezette be 1897-ben az anyag szakadásához szükséges maradványerő mérésének fogalmát (publikáció az American Society of Civil Engineers-ben ). 1896-ban kifejlesztett egy törőgépet, a jelenlegi inga kalapács ősét. Russel azonban nem tartotta szignifikánsnak a mintában lévő rés jelenlétét, és tesztjeinek nagy részét bevágás nélkül hajtotta végre.
A 1897 , a francia Frémont bemutatott gép, abból az alkalomból, a kiadvány a közlemény a mérnökök. A törőerőt rugó segítségével mértük.
Georges Charpy 1901- ben javasolta a ma is használatos inga juhokat. Nagyon részletes és szigorú tanulmányt is készített, amely lehetővé tette egy megismételhető és megbízható módszer javaslatát. Russellel ellentétben a bevágás jelenlétét alapvetõnek tartotta, és egységesítette alakját. Célja az anyagok (és különösen a fémek) rugalmasságának osztályozása volt . Nem tervezte a törés típusának ( alakíthatóság , ridegség) tanulmányozását, ami manapság így van.
A teszt elve
Ennek a tesztnek az a célja, hogy megmérje azt az energiát, amely egy korábban bevágott mintának egy menetben történő megtöréséhez szükséges. Egy inga kalapácsot használnak, amelynek a végén egy késsel van felszerelve, amely lehetővé teszi az adott energia kifejlesztését az ütközés pillanatában. Ez az energia az európai szabvány esetében 300 joule .
Az elnyelt energiát az inga kezdete és a teszt vége közötti potenciális energia különbségének összehasonlításával nyerjük . A gép mutatóval van ellátva, amely lehetővé teszi az inga magasságának megismerését az induláskor, valamint azt a legmagasabb helyzetet, amelyet az inga elér a próbadarab törése után.
A kapott energia (a súrlódás elhanyagolásával) egyenlő:
val vel
m = az inga nyom tömege [kg]
g = Föld gyorsulása . [m⋅s −2 ] (9.80665)
h = az ingamag magassága a kiindulási helyzetben [m]
h '= az inga magjának magassága a véghelyzetében [m]
A gép beosztása általában lehetővé teszi a joule-ban kifejezett érték megszerzését.
A próbadarab
A próbadarab egy rúdból áll, amelyet középen megmunkálás útján bevágtak. A leggyakoribb bevágási forma a V alakú (az ASTM szabvány A típusa ), amelynek mélysége 2 mm . Van egy U-bevágással ellátott minta is (C típus az ASTM szabványban).
A próbadarabok általános méretei a következők:
|
|
Szabványok
- Amerikai ( ASTM ):
- ASTM E23: Fémanyagok bemetszett ütésvizsgálatának szabványos vizsgálati módszerei.
- Nemzetközi ( ISO )
- EN ISO 179-1: Műanyagok - A Charpy ütésállóságának meghatározása - 1. rész: Nem műszeres ütésvizsgálat
- EN ISO 179-2: Műanyagok - A Charpy ütésállóságának meghatározása - 2. rész: Műszeres ütésvizsgálat
- NF EN 10045-1, helyébe az ISO 148-1: Fémes anyagok - Ütéshajlítási vizsgálat a Charpy mintákon - 1. rész: Vizsgálati módszer
- NF EN 10045-2, helyébe az ISO 148-2: Fémes anyagok - Ütéshajlítási vizsgálat a Charpy mintákon - 2. rész: Vizsgáló gépek (inga ram) ellenőrzése
- ISO 148-3: Fémes anyagok - Charpy ütéshajlítási teszt - 3. rész: Charpy V-bevágású minták előkészítése és jellemzése a ram-inga vizsgáló gépek közvetett ellenőrzéséhez.
Bibliográfia
- CW Richards (G. Lehr fordítása), La science des Matériaux , Dunod kiadás, Párizs, 1965
- Guy Murry, kohászati ellenőrzőlista - fémek, ötvözetek, tulajdonságok , mérnöki ellenőrzőlista- gyűjtemény, Dunod kiadás, Párizs, 2004, ( ISBN 2 10 007599 3 ) .
- G. Charpy: Megjegyzés a fémek hajlításának bevágott rudak általi ütközéses vizsgálatához , Emlékirat és a Francia Építőmérnökök Társaságának 1901-es jelentései