سامانه اطلاعات جامع فعالیت‌های اقتصادی


آشنایی با فعالیت‌ اقتصادی

آزمون تعیین خواص مکانیکی   (آزمایشگاه خواص مکانیکی )

  (Mechanical Properties Test )





شرح


بسیاری از مواد و قطعات صنعتی مانند خودرو، هواپیما، پل‌ها، صندلی که روی آن نشسته‌اید و همچنین پیچ و مهره در حین سرویس در معرض نیرو یا تنش قرار دارند. خواص مکانیکی یا رفتار مکانیکی ماده، منعکس کننده ارتباط بین نیروی وارد شده و تغییر فرم آن قطعه (ماده) است. برای مثال با انجام این آزمایش اطلاعات مفیدی مثل مدول الاستیک یا سفتی (Stiffness)، تنش تسلیم، استحکام کششی، و سختی (Hardness) قابل اندازه‌گیری است. در حقیقت هدف از انجام آزمون‌های مکانیکی، کپی کردن شرایط واقعی قطعه در مقیاس آزمایشگاهی است. متغیرهای مهم در این کار عبارتند از: نوع نیروی اعمالی (کششی، برشی، پیچشی، فشاری)، زمان اعمال نیرو و همچنین، شرایط محیطی و درجه حرارت.

همانند آزمون ترکیب شیمیایی، این آزمون‌ها بر روی مواد اولیه ورودی، قطعات در حین فرآیند (خط تولید) و یا محصول نهایی (آزمون‌های عملکردی) انجام می‌شود. مهم‌ترین آزمایش‌های بررسی خواص مکانیکی مواد به ترتیب سادگی و اهمیت عبارتند از:

۱) سختی سنجی
طبق تعریف سختی برابر با مقاومت ماده به تغییر فرم پلاستیک موضعی است. سختی سنجی‌های اولیه بر اساس خط انداختن دو ماده روی یکدیگر بدست می‌آید. در این روش مقیاس موز(mohs scale) تعریف شد که در آن عدد ۱ برای جسم نرم (تالک) و عدد ۱۰ برای الماس درنظرگرفته شده است، این روش عمدتا برای سرامیک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در سال‌های اخیر روش‌های جدیدی بر اساس عمق اثر جسم نفوذ کننده بر روی سطح تحت شرایط کنترل شده، ابداع و متداول شده است. هر چه جسم نرم‌تر باشد، عمق اثر جسم نفوذ کننده بیشتر است و بالعکس.
سه تا از مهم‌ترین روش‌های سختی سنجی عبارتند از:
- آزمون سختی سنجی برینل
- آزمون سختی سنجی راکول
- آزمون میکروسختی ویکرز و نوپ

۲) آزمون ضربه
در این آزمون مقاومت ماده به نیروهای دینامیکی (ضربه) اندازه‌گیری می‌شود. دو روش مهم آن عبارتند از: آزمون ضربه شارپی و آزمون ضربه ایزود.

۳) آزمایش کشش
این آزمون یکی از متداول‌ترین و شایع‌ترین آزمون‌های بررسی خواص مکانیکی مواد است. در این آزمایش نمونه کششی با اعمال نیرویی که به‌صورت مداوم بر روی قطعه اعمال می‌شود مداوم تغییر فرم می‌یابد تا اینکه در نهایت شکسته شود. نتایج این آزمایش به صورت نمودار تغییرات نیرو - تغییر فرم (درصد ازدیاد فرم) در یک صفحه کاغذ رسم می‌شود. از این آزمون اطلاعات بسیار مهمی از قبیل مدول الاستیسیته (مدول یانگ)، تنش تسلیم، استحکام کششی، چقرمگی (تافنس)، درصد ازدیاد طول و ... بدست می‌آیند.

سایر آزمون‌های دیگری که بر روی مواد انجام می‌شود عبارتند از:
۴) آزمون فشار
۵) آزمون خمش
۶) آزمون شکست
۷) آزمون خزش
۸) آزمون خستگی

برای کسب اطلاعات بیشتر به قسمت "اطلاعات فنی - دانش و فناوری" مراجعه نمایید.

تصاویر