آزمایش فشار فولاد

مقدمه :

آزمایشهای فشاری در صنایع، بخصوص فلز کاری یا فولاد سازی مورد استفاده زیادی دارد زیرا در آنها عملیاتی انجام می شود که کرنشهای خمیری زیادی بوجود می آید این عملیات در حالت گرم یا سرد ورقکاری ( نورد ورقهای فلزی جهت نازک کردن آنها ) ، کشش میله های فلزی برای کم کردن قطر آنها ،حدیده کششی میله ها یا لوله ها در حالتهای سرد و گرم و نورد گرم پروفیل ها که تغییر شکلها در آنها تماما خمیری است بکار می رود.

روی اجسام مختلف دو نوع آزمایش فشار انجام می گیرد :

• در یک مورد طول نمونه به دقت ثبت گردیده مقادیر مدول یانگ ، تنش تسلیم و حد مقاومت فشاری مصالح بدست می آید .
• در مورد دوم فقط وضع کمی و کیفی مصالح از لحاظ مقاومت نهایی و نوع تغییر شکلهای جسم ضبط می گردد. این آزمایش عموماً در کنترل کیفی مورد استفاده واقع می شود.

هدف آزمایش :

تعیین مقاومت مجاز و نهایی و حد تسلیم فشاری فلزات ( فولاد، برنج ، آلومینیوم )و ترسیم نمودار رفتار آنها و تعیین ضریب ارتجاعیشان .

وسایل آزمایش :

نمونه آزمایش (طول هر نمونه حد اکثر 2 تا 3 برابر قطر باشد ) ، اره ، سوهان ، دستگاه مخصوص آزمایش ، کرنش سنج مکانیکی ، متر، کولیس ،گیره

شرح آزمایش :

ابتدا نمونه آزمایشی را به اندازه مورد نظر بریده دو سر آنرا با سوهان صاف می کنیم.سپس بوسیله کولیس، ابعاد مقطع قطعه و طول آنرا اندازه می گیریم . بهتر است قطعه چاق باشد یعنی طول آن نسبت به قطر آن بزرگ نباشد ( حد اکثر 2 یا 3 برابر). حال قطعه را در داخل فکین دستگاه قرار داده ، در مرکزسطوح بارگذاری ( جهت توزیع متناسب تنش) تنظیم می نمائیم. کرنش سنج ( گیج ) را روی دستگاه در جایی که جابجایی فکین را بطور کامل به آن منتقل شود ، نصب میکنیم .

گیج را روی صفر تنظیم کرده ، بارگذاری را به آرامی شروع می کنیم . اگر سرعت بارگذاری بالا باشد تنش نهایی بیشتر از مقدار واقعی و کرنش کمتر بدست خواهد آمد . در مدت بار گذاری در فواصل معین مقدار نیرو را از روی دستگاه و مقدار کرنش را از روی کرنش سنج قرائت و یادداشت می کنیم .

فلزاتی نظیر فولاد نرم و آلومینیوم جزء فلزات نرم هستند که قبل از شکست تغییر شکل زیادی از خود نشان می دهند و رابطه بین تنش و کرنش آنها تا حدود زیادی خطی است ولی در مورد اجسام شکننده نظیر بعضی انواع چدن ، بلافاصله پس از تسلیم شکست رخ می دهد.در ابتدا تغییر طول قطعه نسبت خطی با افزایش بار دارد . در این قسمت تغییر طولها کوچکند . ضریب زاویه منحنی تنش و کرنش در این قسمت همان مدول الاستیسیته است . اگر در این قسمت بار برداشته شود نمونه به طول اولیه خود باز می گردد . انتهای این قسمت روی منحنی تنش کرنش را حد ارتجاعی می گویند . بعد از این دیگر نمودار تنش و کرنش( و نسبت بین این دو )خطی نخواهد بود . در این قسمت اگر بار برداشته شود جسم به حال اول خود باز نمی گردد. پس از آن به محاسبه و رسم نمودار می پردازیم.