کوره های صنعتی برای درمان گرما

آزمایش کشش و خواص مکانیکی مواد

2025-09-10

آزمون کشش و خواص مکانیکی مواد

آزمون کشش اساسی‌ترین روش برای تعیین خواص مکانیکی مواد است. با اعمال نیروی کششی محوری به یک نمونه استاندارد و ثبت منحنی نیرو-جابجایی، شاخص‌های مکانیکی کلیدی ماده مانند استحکام، شکل‌پذیری و الاستیسیته بیشتر تجزیه و تحلیل می‌شوند.

1. هدف اصلی آزمون کشش

با شبیه‌سازی فرآیند تغییر شکل و شکست مواد تحت نیروی محوری، توانایی ماده در مقاومت در برابر نیروهای خارجی (استحکام) و ظرفیت تغییر شکل (شکل‌پذیری) به طور کمی به دست می‌آید و مبنایی برای انتخاب مواد، طراحی سازه و بازرسی کیفیت فراهم می‌کند.

2. شاخص‌های کلیدی خواص مکانیکی مشتق شده از آزمون

بر اساس منحنی کشش (منحنی تنش-کرنش)، شاخص‌های اصلی زیر را می‌توان استخراج کرد. معانی فیزیکی و سناریوهای کاربردی آنها در جدول زیر نشان داده شده است:

شاخص خواص	تعریف (توضیحات اصلی)	معنی فیزیکی / سناریوی کاربرد
مدول الاستیسیته (E)	نسبت تنش به کرنش در مرحله الاستیک (شاخص "سفتی")	توانایی ماده در مقاومت در برابر تغییر شکل الاستیک را منعکس می‌کند؛ به عنوان مثال، قطعات مکانیکی برای اطمینان از پایداری ابعادی به E بالایی نیاز دارند
مقاومت تسلیم (σᵧ)	حداقل تنشی که ماده در آن شروع به تغییر شکل پلاستیک می‌کند (مقاومت در برابر تغییر شکل پلاستیک)	یک مبنای کلیدی برای طراحی سازه برای جلوگیری از خرابی قطعات به دلیل تغییر شکل پلاستیک
مقاومت کششی (σₜ)	حداکثر تنش کششی که ماده می‌تواند تحمل کند (استحکام نهایی)	حد بالایی مقاومت ماده در برابر شکست را ارزیابی می‌کند و برای تعیین حد باربری ماده استفاده می‌شود
درصد ازدیاد طول پس از شکست (δ)	درصد ازدیاد طول نسبت به طول اولیه پس از شکست نمونه (شاخص "شکل‌پذیری")	شکل‌پذیری ماده را منعکس می‌کند؛ δ بزرگتر به این معنی است که ماده راحت‌تر پردازش می‌شود (به عنوان مثال، مهر زنی، خم شدن)
درصد کاهش سطح مقطع (ψ)	درصد کاهش سطح مقطع نسبت به سطح اولیه پس از شکست نمونه	یک شاخص شکل‌پذیری حساس‌تر از δ، به ویژه برای مواد شکننده مناسب است

3. تفاوت در رفتار کششی مواد معمولی

منحنی‌های تنش-کرنش انواع مختلف مواد به طور قابل توجهی متفاوت است و مستقیماً ویژگی‌های خواص مکانیکی آنها را منعکس می‌کند:

مواد پلاستیک (به عنوان مثال، فولاد کم کربن): منحنی دارای چهار مرحله است - مرحله الاستیک (بازیابی پس از باربرداری)، مرحله تسلیم (تنش بدون تغییر باقی می‌ماند در حالی که کرنش افزایش می‌یابد)، مرحله سخت شدن کرنش (تنش و کرنش همزمان افزایش می‌یابد) و مرحله گردن‌شدن-شکست. درصد ازدیاد طول پس از شکست زیاد است (δ > 5%).
مواد شکننده (به عنوان مثال، سرامیک، چدن): هیچ مرحله تسلیم آشکاری وجود ندارد؛ آنها مستقیماً پس از مرحله الاستیک می‌شکنند. درصد ازدیاد طول پس از شکست بسیار کم است (δ < 5%) و مقاومت کششی بسیار کمتر از مقاومت فشاری است.
مواد بسیار الاستیک (به عنوان مثال، لاستیک): تغییر شکل الاستیک بسیار زیاد است (تا 1000%)، مدول الاستیسیته کم است، هیچ تغییر شکل پلاستیکی وجود ندارد و پس از باربرداری به طور کامل بازیابی می‌شود.

4. عوامل اصلی تأثیرگذار بر آزمون

دقت نتایج آزمون به کنترل عوامل زیر بستگی دارد:

مشخصات نمونه: باید با استانداردهای ملی (به عنوان مثال، GB/T 228.1) مطابقت داشته باشد تا از ابعاد یکنواخت (طول، قطر) اطمینان حاصل شود و از خطاهای ناشی از تفاوت‌های نمونه جلوگیری شود.
نرخ بارگذاری: بارگذاری بیش از حد سریع باعث می‌شود ماده "افزایش شکنندگی" را نشان دهد (به عنوان مثال، فولاد کم کربن ممکن است تسلیم آشکاری نداشته باشد). بارگذاری باید با نرخ استاندارد (به عنوان مثال، 1 تا 5 میلی‌متر در دقیقه) انجام شود.
شرایط محیطی: دمای بالا استحکام مواد را کاهش می‌دهد و شکل‌پذیری را افزایش می‌دهد؛ دمای پایین مواد را شکننده می‌کند (به عنوان مثال، "شکنندگی سرد" فولاد در دماهای پایین). دمای آزمون باید به وضوح مشخص شود.

کوره های صنعتی برای درمان گرما

کوره گرمایش خلاء

کوره گرمایش اندوکشن

خط عملیات حرارتی

کوره کباب

زباله سوز