فایل مارکت

راهنمای آزمايشگاه خواص مکانيکی

مقدمه
هدف آزمايشگاه خواص مکانيکی آشنائی دانشجويان با انواع مهم و پرکاربرد تستهای مکانيکی مورد استفاده در صنعت و کارهای پژوهشی می‌باشد. شايد مهمترين آزمايش در اين ميان برای دانشجويان گروه مهندسی مواد, آزمايش کشش ساده باشد که تغيير شکل الاستيک و پلاستيک را در شرايط ساده تک محوری بررسی می‌نمايد و اطلاعات بسيار مهمی را در اختيار پژوهشگر قرار می‌دهد. به کمک آزمايش ساده کشش علاوه بر به دست آوردن مشخصات الاستيک و پلاستيک ماده همچون تنش تسليم, استحکام کششی, ازدياد طول و … , پديده نقطه تسليم, کارسختی, پديده گلوئی شدن, پيرسختی, نحوه شکست و اثر ترخ کرنش بر خواص کششی فولادها مورد بررسی قرار می‌گيرد.
آزمايش مهم ديگر که از نظر کاربرد در صنعت شايد رتبه اول را دارا باشد سختی‌سنجی است که ساده‌ترين و سريعترين تست جهت رسيدن به اطلاعات اوليه در خصوص خواص مکانيگی يک ماده است. آزمايش ضربه مقاومت ماده در مقابل تغيير شکل با سرعت کرنش بالا را بررسی می‌کند و به عبارتی مقاومت به ضربه که معياری مقايسه‌ای برای چقرمگی شکست ماده می‌باشد را اندازه‌گيری می‌نمايد. در آزمايش خستگی با يکی از روشهای ساده تست خستگی آشنا شده و منحنی S-N برای يک نمونه فولادی به روش تست دورانی خمشی به دست می‌آيد. آزمايش خزش تغيير شکل در اثر گذشت زمان را بررسی کرده و منحنی -t با توجه به دمای نسبتاً پايين فعال شدن مکانيزمهای خزش برای سرب رسم می‌شود.
گزارش تمام آزمايشات بايد شامل موارد زير بوده و حد اکثر دو هفته بعد از آزمايش تحويل گردد.
1- تئوری آزمايش به صورت مختصر شامل نكات مهم
2- شرح وسائل و تجهيزات مورد استفاده در آزمايش
3- شرح روش انجام آزمايش
4- اطلاعات و نتايج به دست آمده از هر آزمايش مطابق خواسته‌های آن آزمايش
5- خطاهای آزمايش
آزمايش اول – كشش ساده (جلسات اول و دوم)
هدف: بررسی خواص كششی فلزات و آلياژهای مختلف در آزمايش كشش ساده تك محوری و به دست آوردن منحنی تنش-كرنش.
وسايل كار : دستگاه كشش يونيورسال ، نمونه‌های استاندارد آزمايش كشش ( مطابق استانداردASTM-E8M از جنس فولاد ساختماني37 ST، مس ،آلومينيم, برنج زرد، كوليس و فيكسچرچوبی.
روش كار :
1. در بخش كاهش سطح مقطع يافته نمونه های آزمايش ، دو اثر به فاصله مشخص به عنوان طول سنج (gage length) علامت بزنيد. قطر ميانگين اين بخش از نمونه‌ها را با كوليس به دقت اندازه‌گيری كنيد.
2. به كمك مسئول دستگاه، نمونه آزمايش را در فكها قرار داده و آن را محكم كنيد.
3. آزمايش كشش را شروع كنيد.
4. آزمايش را تا شكست نهايی ادامه داده و منحنی نيرو ـ ازدياد طول را به طور كامل به دست آوريد.
5. پس از شكست نمونه، دو قسمت شكسته شده را درون فيكسچر چوبی قرار داده و آنها را به يکديگر بچسانيد.
6. طول نهايی سنجه، قطر ميانگين بخش تغيير شكل يافته و قطر دهانه گلويی را به دقت اندازه گيری كنيد.
خواسته‌های آزمايش كشش
1. ابعاد اوليه نمونه‌ها را در جدولی قرار دهيد.
2. منحنی تنش كرنش مهندسی را برای نمونه‌های آزمايش شده رسم نماييد.
3. منحنی تنش كرنش حقيقی را برای دو نمونه (يك نمونه فولادی و يك نمونه انتخابی ديگر) محاسبه و رسم نماييد.
4. برای تمام نمونه‌ها تنش تسليم، استحكام كششی، استحكام شكست (مهندسی و حقيقي) را به دست آوريد.
5. برای تمام نمونه‌ها درصد ازدياد طول، كرنش حقيقی كل، درصد كاهش سطح مقطع را به دست آوريد.
6. با فرض kn و با استفاده از اطلاعات آزمايش، ضرائب k و n را برای دو نمونه (نمونه‌های استفاده شده در مورد 3) به دست آوريد.
7. چقرمگی نمونه‌ها (مقدار کار انجام شده تا شکست) را محاسبه كرده با يكديگر مقايسه كنيد.
8. مدول الاستيسيته و برجهندگی نمونه‌ها را به دست آورده با يكديگر مقايسه كنيد.
9. موارد 4، 5، 6، 7 و 8 را در يك جدول گزارش نماييد.

راهنمای آزمايشگاه خواص مکانيکی