Melakukan uji teknologi. Uji teknologi logam dan paduan Sampel teknologi dan pengujian logam

Kemampuan logam dan paduan untuk menjalani berbagai jenis pemrosesan teknologi (perlakuan tekanan, pemotongan, pengelasan) dicirikan oleh sifat teknologinya. Untuk menentukan sifat teknologi, pengujian dilakukan menggunakan sampel teknologi yang paling sering digunakan dalam kondisi produksi. Banyak sampel teknologi dan metode pengujian yang distandarisasi.

Berdasarkan hasil uji teknologi, kemungkinan pembuatan produk berkualitas tinggi dari bahan tertentu ditentukan dalam kondisi yang sesuai dengan proses teknologi yang diterapkan dalam produksi. Sampel teknologi meliputi: sampel untuk pengujian pembengkokan, penggerusan, perataan, pembengkokan manik pipa.

Uji lentur (GOST 14019-68) berfungsi untuk mengetahui keuletan material. Sampel / (Gbr. 10, a) dengan bantuan mandrel 2 dibengkokkan dengan gaya P tekan antara rol 3 hingga sudut tertentu a. Plastisitas suatu bahan ditandai dengan sudut lentur a. Ketika sampel dibengkokkan 180°, material memiliki plastisitas yang ekstrim. Sampel yang telah lulus pengujian tidak boleh retak, sobek, atau delaminasi.

Lembaran dengan ketebalan hingga 80 mm dikenakan pengujian lentur; produk panjang adalah produk yang diperoleh dengan cara digulung: batang, saluran, sudut dalam keadaan panas atau dingin.

Uji kesal (GOST 8817-73) digunakan untuk menentukan kemampuan logam menahan deformasi plastis tertentu. Sampel diendapkan dalam keadaan panas atau dingin dengan menggunakan alat press atau palu sampai ketinggian tertentu h.

Batang baja dan paduan aluminium yang digunakan untuk pembuatan baut, paku keling dan pengencang lainnya harus menjalani pengujian tersebut. Uji slump dilakukan terhadap benda uji berbentuk bulat atau persegi dengan diameter atau sisi persegi dalam keadaan dingin 3 sampai 30 mm, dalam keadaan panas - 5 sampai 150 mm. Ketinggian sampel baja harus sama dengan dua diameter, dan sampel yang terbuat dari paduan non-ferrous harus memiliki diameter minimal 1,5.

Sampel dianggap lulus pengujian jika tidak tampak retak, sobek, atau pecah. Uji perataan pipa (GOST 8695-75) digunakan untuk mengetahui kemampuan pipa untuk diratakan hingga ketinggian tertentu H (Gbr. 10, c) tanpa retak atau sobek. Ujung pipa atau ruasnya yang panjangnya 20-50 mm diratakan di antara dua bidang sejajar. Jika pipa dilas, maka jahitan pada pipa harus ditempatkan sepanjang sumbu horizontal, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Pipa-pipa diratakan dengan lancar dengan kecepatan tidak lebih dari 25 mm/menit.

Sampel dianggap lulus pengujian jika tidak ada retakan atau sobekan. Uji manik-manik pipa (GOST 8693-58) digunakan untuk menentukan kemampuan pipa untuk dipasang flensa pada sudut 90°. Ujung pipa diikat menggunakan mandrel 2 dengan gaya tekan P hingga diperoleh flensa dengan diameter tertentu D.

Permukaan kerja mandrel harus diproses dengan bersih dan memiliki kekerasan yang tinggi (HB450-500). Jari-jari kelengkungan mandrel yang digunakan untuk membentuk bead tidak boleh lebih dari dua kali tebal dinding pipa (R^L2S). Manik-manik dianggap berkualitas tinggi jika tidak ditemukan robekan atau retakan pada flensa.

Uji tekuk pipa (GOST 3728-66) digunakan untuk mengetahui kemampuan pipa menekuk tanpa retak atau sobek pada sudut 90°. Sebelum pengujian, pipa diisi dengan pasir sungai yang bersih dan kering. Pengujian terdiri dari pembengkokan sampel secara halus dengan cara apapun yang memungkinkan sampel ditekuk sehingga diameter luar D pada suatu tempat (baik penampang maupun panjang) menjadi kurang dari 85% dari diameter awal.

Pengujian pipa dengan diameter luar hingga 60 mm dilakukan pada bagian pipa dengan diameter 60 mm atau lebih - pada potongan memanjang yang dipotong dari pipa dengan lebar 12 mm. Sampel dianggap lulus pengujian jika tidak tampak kekusutan, robekan, atau delaminasi.

Uji kemampuan las dilakukan untuk mengetahui kekuatan sambungan las butt. Sampel yang dilas dikenai pembengkokan pada sudut tertentu a atau dilakukan uji tarik. Kemudian kekuatan sampel yang dilas dibandingkan dengan kekuatan sampel logam yang tidak dilas yang diuji.

Tes

pada teknologi pengolahan logam

topik: Pengolahan lembaran logam

1. Penentuan kesesuaian bahan lembaran untuk deep drawing dengan pengujian menurut metode Eriksen

2. Membuat lubang bundar

3. Meninju dengan alat elastis

4. Penentuan parameter superplastisitas logam

literatur

1. Penentuan kesesuaian bahan lembaran untuk deep drawing dengan pengujian menurut metode Eriksen

Kesesuaian suatu logam untuk menggambar dapat ditentukan dengan indikator keuletan yang ditentukan dari hasil pengujian tarik linier sampel: rasio kekuatan luluh terhadap kekuatan tarik y/yv, indeks pengerasan P, koefisien anisotropi R B.

Memiliki logam

kamu t / kamu v = 0,65 - 0,75, P > 0,2, R B? 1.0.

Melakukan uji tarik dan menentukan indikator keuletan logam di atas memerlukan peralatan khusus, personel yang berkualifikasi tinggi, dan juga investasi waktu yang signifikan. Oleh karena itu, pengujian tersebut dilakukan dalam kondisi laboratorium. Dalam produksi, pengujian teknologi yang lebih sederhana dan tidak memakan banyak tenaga kerja dilakukan. Salah satu pengujian tersebut adalah pengujian menggambar lubang bola menurut GOST 10510-80 (metode Eriksen) pada perangkat MLT-10G.

Pengujian material lembaran dengan metode Eriksen mengacu pada pengujian teknologi, yang berarti mengidentifikasi kemampuan lembaran logam untuk mengalami deformasi plastis serupa dengan yang dialami selama pemrosesan teknologi.

Untuk menetapkan kesesuaian suatu bahan untuk operasi menggambar lembaran logam, tiga jenis pengujian utama digunakan:

v menguji kedalaman ekstrusi lubang bola;

v tes pada kedalaman gambar tutupnya;

v meregangkan lubang.

Perangkat MLT-10G memungkinkan Anda melakukan ketiga jenis pengujian di atas.

Metode Eriksen terdiri dari menggambar lubang berbentuk bola pada sampel yang dijepit sepanjang kontur menggunakan pukulan 3 dengan permukaan kerja berbentuk bola (Gbr. 1.1).

Sampel dijepit di antara matriks 1 dan cincin penjepit 2 . Kriteria penyelesaian pengujian adalah momen terbentuknya retakan pada permukaan sampel. Ukuran kemampuan suatu logam untuk menggambar adalah kedalaman. H lubang memanjang. Tergantung pada kedalaman lubang memanjang, logam diklasifikasikan ke dalam satu atau beberapa kategori gambar (Tabel 1.1).

Gambar 1.1 - Skema menggambar lubang bola: 1 - matriks; 2 - cincin tekanan, 3 - pukulan

Tabel 1.1 - Standar pengujian bahan dengan metode Eriksen

Sesuai dengan kekuatan penjepitan gost 10510--80 Q sampel ke matriks harus 10 - 11 kN.

Selain indikator pengujian utama - kedalaman menggambar lubang berbentuk bola - kualitas logam dapat dinilai berdasarkan sifat kerusakan dan kondisi permukaan lubang yang ditarik. Pecahnya sampel sepanjang busur lingkaran (Gbr. 1.2, A) menunjukkan isotropi logam. Putuskan dalam garis lurus (Gbr. 1.2, B) menunjukkan struktur mikro logam yang berpita. Permukaan lubang yang halus menunjukkan struktur berbutir halus, sedangkan permukaan kasar (“kulit jeruk”) menunjukkan struktur logam berbutir kasar.

Gambar 1.2 - Jenis penghancuran benda kerja selama menggambar (membentuk) lubang bola

Dukungan materi

v mesin uji MTL-10G (Gbr. 1.3);

v satu set peralatan untuk menggambar (membentuk) segmen bola: pelubang dengan diameter 20 mm, matriks, cincin penjepit, jangka sorong, mikrometer;

v sampel terbuat dari lembaran karbon atau baja struktural dengan ketebalan 0,8 - 2,0 mm dalam bentuk kartu dengan dimensi (70-100) x (70-100) mm atau lingkaran dengan diameter 70-100 mm.

Gambar 1.3 - Diagram mesin uji MTL-10G: 1 - roda kemudi; 2 - mesin cuci dengan tanda; 3 - selongsong dengan cincin penjepit; 4 - pukulan bola; 5 - titik pembuangan; 6 - cermin; 7 - sumbat pegas; 8 - sekrup.

Mesin MLT-10G bekerja sebagai berikut. Dengan memutar roda kemudi 1, selongsong 3 yang dihubungkan ke badan dengan sambungan berulir dipindahkan ke kanan, begitu pula sekrup 8 yang dikunci pada selongsong 3 dengan penghenti pegas 7. Dalam hal ini, benda kerja dijepit dengan kuat di antara cincin penjepit selongsong 3 dan titik ekstraksi 5.

Selanjutnya dengan menekan pegas, sumbat 7 dilepaskan dari alur buta pada sekrup 8. Dengan putaran lebih lanjut roda kemudi 1, sekrup 8 sepanjang ulir pada lubang selongsong 3 bergerak ke kanan bersama selongsong 3 stasioner. Pukulan bulat 4, digerakkan bersama dengan sekrup 8, mengubah bentuk benda kerja yang dijepit menjadi kaca rongga pembuangan 5. Terbentuknya retakan pada benda kerja yang dicetak dicatat secara visual menggunakan cermin 6.

2. Membuat lubang bundar

superplastisitas stamping lubang logam

Flensa lubang banyak digunakan dalam produksi stamping, menggantikan operasi menggambar dengan pemotongan bagian bawah berikutnya. Pembakaran lubang digunakan secara efektif terutama dalam pembuatan komponen dengan flensa besar, ketika menggambar sulit dan memerlukan beberapa transisi. Saat ini lubang dengan diameter 3 x 1000 mm dan ketebalan material 0,3 x 30 mm diproduksi dengan cara flanging.

Yang kami maksud dengan flanging adalah pengoperasian stamping lembaran dingin, yang menghasilkan pembentukan flensa di sepanjang kontur internal (flensa internal) atau eksternal (flensa eksternal) benda kerja. Pada dasarnya, flanging internal lubang bundar dilakukan. Dalam hal ini, pembentukan manik dilakukan dengan menekan ke dalam lubang matriks sebagian benda kerja yang telah dilubangi sebelumnya atau bersamaan dengan manik. Pola flanging untuk lubang bundar ditunjukkan pada Gambar 2.1. Salah satu jenis flanging adalah flanging dengan dinding yang menipis.

Gambar 2.1 - Skema untuk membuat lubang bundar: a) dengan pelubang berbentuk bola; b) pukulan silinder

Lubang bundar diberi flensa menggunakan lubang berbentuk bola (Gambar 2.1 A) atau pukulan silinder (Gambar 2.1 B). Dalam kasus terakhir, ujung kerja pukulan dibuat dalam bentuk penahan (penangkap), memastikan pemusatan benda kerja di sepanjang lubang, dengan transisi berbentuk kerucut ke bagian kerja dengan diameter D P.

Deformasi logam selama flanging ditandai dengan perubahan berikut: pemanjangan pada arah tangensial dan penurunan ketebalan material, sebagaimana dibuktikan dengan jaring cincin radial yang diterapkan pada benda kerja (Gambar 2.2). Jarak antara lingkaran konsentris tetap tidak berubah secara signifikan.

Gambar 2.2 - Benda kerja sebelum dan sesudah flanging

Derajat deformasi pada saat pembuatan lubang ditentukan oleh perbandingan antara diameter lubang pada benda kerja D dan diameter samping D atau yang disebut koefisien flanging:

KE = D/D,

Di mana D ditentukan oleh garis tengah (lihat Gambar 2.2).

Jika koefisien flanging melebihi nilai batas KE sebelumnya, retakan terbentuk di dinding samping.

Koefisien flensa pembatas untuk bahan tertentu dapat dihitung secara analitik dengan menggunakan rumus:

dimana h adalah koefisien yang ditentukan oleh kondisi flensa;

d adalah perpanjangan relatif yang ditentukan dari uji tarik.

Nilai koefisien flanging maksimum bergantung pada faktor-faktor berikut:

1) sifat pengolahan dan kondisi tepi lubang (pengeboran atau pelubangan, ada tidaknya gerinda);

2) ketebalan relatif benda kerja S/D;

3) jenis bahan dan sifat mekaniknya;

4) bentuk bagian kerja pukulan.

Ada ketergantungan langsung dari koefisien flensa maksimum yang diizinkan pada ketebalan relatif benda kerja, yaitu dengan penurunan D/S nilai koefisien flanging maksimum yang diijinkan KE pra berkurang dan derajat deformasi meningkat. Selain itu, nilainya KE pra tergantung pada metode memperoleh lubang bergelang, yang ditunjukkan pada Tabel 2.1 untuk baja karbon rendah. Tabel 2.2 menunjukkan nilai batas koefisien flanging untuk bahan non-ferrous.

Nilai yang diizinkan dari penipisan dinding manik selama flanging karena cacat pada tepi lubang (gerinda, pengerasan kerja, dll.) secara signifikan lebih rendah daripada nilai penyempitan melintang selama pengujian tarik. Ketebalan terkecil pada bagian tepi sisinya adalah:

Tabel 2.1 - Nilai yang dihitung KE pra untuk baja ringan

Jenis pukulan

Cara membuat lubang

Nilai-nilai KE sebelum bergantung pada D/S

bulat

meninju prangko

berbentuk silinder

pengeboran dengan deburring

meninju prangko

Perhitungan parameter teknologi untuk flanging lubang bundar dilakukan sebagai berikut. Parameter awal adalah diameter dalam D lubang flensa internal dan tinggi sisi N, ditentukan oleh detail gambar. Berdasarkan parameter yang ditentukan, diameter yang dibutuhkan dihitung D lubang teknologi.

Tabel 2.2 - Nilai KE pred untuk logam dan paduan non-ferrous

Untuk sisi yang relatif tinggi, perhitungan diameter D dilakukan berdasarkan persamaan volume benda kerja sebelum dan sesudah flanging:

Di mana D 1 = D n + 2( R m+ S).

Dalam rumus ini, parameter geometri ditentukan berdasarkan Gambar 2.1.

Untuk sisi rendah, perhitungan dapat dilakukan dari kondisi lentur konvensional pada bagian radial:

D = D + 0,86R m - 2 N - 0,57S.

Kemudian mereka memeriksa kemungkinan flanging dalam satu transisi. Untuk melakukannya, bandingkan koefisien flanging (lihat halaman 14) dengan nilai batas KE sebelumnya: KE > KE sebelumnya

Kekuatan flensa lubang bundar dengan pukulan silinder kira-kira dapat ditentukan dengan rumus

dimana s T adalah kekuatan luluh material.

Sifat perubahan gaya selama flanging ditunjukkan pada Gambar 2.3 tergantung pada bentuk kontur bagian kerja pukulan.

Gambar 2.3 - Diagram gaya dan transisi untuk membuat lubang bundar dengan berbagai bentuk pukulan: A) lengkung; B) bulat; V) berbentuk silinder

3. Meninju dengan alat elastis

Penggunaan metode stamping lembaran tradisional dikaitkan dengan produksi peralatan stamping yang mahal dan hanya efektif untuk produksi skala besar dan massal. Dalam produksi skala kecil dan percontohan, stamping lembaran dingin dalam hal menggunakan desain cetakan konvensional tidak menguntungkan secara ekonomi, yaitu biaya peralatan stamping tidak membuahkan hasil.

Salah satu cara pengecapan yang hemat biaya pada produksi skala kecil dan percontohan adalah pengecapan dengan alat elastis, yang salah satu alat kerjanya terbuat dari karet atau poliuretan. Pada saat yang sama, desain perkakas disederhanakan secara signifikan dan biaya produksinya berkurang, kebutuhan untuk memproduksi dan memasang perkakas kerja kedua dihilangkan, dan waktu tunggu untuk persiapan produksi berkurang.

Stamping dengan alat elastis digunakan baik untuk operasi pemisahan - pemotongan dan pelubangan, dan untuk operasi perubahan bentuk - pembengkokan, menggambar dan membentuk.

Karet dan poliuretan digunakan sebagai media elastis untuk stamping. Karet kurang tahan aus dan beroperasi pada tekanan yang relatif rendah, biasanya tidak melebihi 20 jam 30 MPa.

Baru-baru ini, poliuretan semakin banyak digunakan sebagai pengganti karet. Poliuretan lebih tahan aus dan mampu menahan tekanan sekitar 1000 MPa (dalam volume tertutup). Kekuatan poliuretan 6 jam 8 kali lebih tinggi dari karet, mencapai 600 MPa. Poliuretan yang paling umum digunakan adalah merk SKU-6L, SKU-7L, dan SKU-PFL. Kelas yang terakhir biasanya digunakan untuk operasi pemisahan.

Media elastis digunakan secara efektif terutama saat melakukan operasi pemisahan. Dengan menggunakan poliuretan, Anda dapat memotong bagian dari paduan aluminium dengan ketebalan hingga 3 mm; terbuat dari baja (paduan dan karbon), kuningan dan perunggu setebal 2 mm.

Peralatan universal yang umum untuk memotong dan melubangi ditunjukkan pada Gambar 3.1. Dalam satu kali tekan, bagian tersebut dipotong sepanjang kontur dan lubang serta alur dilubangi sesuai dengan konfigurasi templat pemotongan. Wadah tempat alat elastis berada biasanya terbuat dari baja 40X dengan kekerasan setelah normalisasi H.R.C. 28 jam 32.

Templat potongan dengan konfigurasi sederhana dan ketebalan lebih dari 2 x 3 mm terbuat dari baja karbon mutu U 8, U 8A, U 10, U 10A. Template yang lebih tipis dan konturnya lebih rumit terbuat dari baja paduan grade X 12, X 12M, X 12F 1. Kekerasan template setelah pengerasan adalah H.R.C. 56 jam 60, kekasaran permukaan kerja setelah penggilingan Ra 0,25 jam 1,00.

Saat memotong bagian, ketinggian templat pemotongan sangat penting, yang menentukan jumlah limbah material dan kualitas bagian. Ketinggian templat yang optimal N(dalam mm), memastikan pemotongan benda kerja berkualitas tinggi dari bahan plastik, dapat ditentukan dengan rumus

dimana d r adalah perpanjangan seragam relatif material;

S- ketebalan bahan, mm.

Gambar 3.1 - Stempel untuk memotong dan melubangi dengan media elastis: 1 - wadah; 2 - mesin cuci; 3 - alat elastis; 4 - benda kerja; 5 - templat potongan; 6 - pelat mati

Tinggi balok elastis N e (mm) dipilih dari kondisi

N dan 3 H + 10, (3.2)

Di mana N diambil dalam milimeter.

Tunjangan materi yang diperlukan L(mm) saat memotong bagian dengan kontur sederhana ditentukan oleh rumus

Di mana F- koefisien gesekan antara benda kerja dan pelat cetakan.

Saat memotong bagian dengan kontur melengkung, besarnya kelonggaran L(mm) ditentukan oleh:

Di mana R- dimana jari-jari kelengkungan kontur bagian tersebut (tanda plus diambil untuk kontur cembung, tanda minus untuk kontur cekung).

Tekanan yang diperlukan untuk memotong suatu bagian sepanjang kontur bergantung pada sifat mekanik material, ketebalannya, dan tinggi templat pemotongan. Untuk bagian lengkung cembung (tanda plus) atau cekung (tanda minus), tekanan potong Q ditentukan oleh rumus

dan untuk bagian lurus sesuai rumus

Q = S masuk / H. (3.6)

Untuk membuat lubang berdiameter kecil D tekanan adalah:

Q = 3S masuk / D, (3.7)

dan untuk memotong alur kecil dengan dimensi A B

Saat memotong bagian sepanjang kontur dan membuat lubang dan alur secara bersamaan, tekanan yang diperlukan harus ditentukan oleh nilai maksimum Q max, yang biasanya berhubungan dengan pelubangan dan alur dengan luas terkecil.

Kekuatan tekan R, yang diperlukan untuk melakukan operasi pemisahan, ditentukan dengan mempertimbangkan koefisien kerugian akibat gesekan dan kompresi alat elastis sesuai dengan rumus

R = 1,2Fq maks, (3.9)

Di mana F- luas permukaan kerja alat elastis.

4. Penentuan parameter superplastisitas logam

Superplastisitas adalah keadaan suatu bahan yang dapat dideformasi dengan struktur khusus yang terjadi pada suhu homolog yang tinggi dan dicirikan oleh derajat deformasi ekstrim yang sangat tinggi tanpa memutus kontinuitas bahan di bawah pengaruh tegangan, yang besarnya sangat rendah dan sangat bergantung pada laju deformasi dan struktur material.

Jadi, tiga kondisi diperlukan untuk mentransfer material ke keadaan superplastik:

1. Struktur khusus adalah butiran ekuaks ultra-halus dengan ukuran tidak lebih dari 25 mikron. Struktur seperti itu memberikan mekanisme deformasi yang berbeda pada suhu superplastisitas - geseran intergranular.

2. Suhu optimal T = 0,7…0,85 Tm. (Tmelt adalah suhu leleh logam). Di T< 0,7 Тпл диффузионная подвижность зерен невелика для реализации межзеренного скольжения. При Т >Pada 0,85 Tmel, terjadi pertumbuhan butir yang intensif, menghambat proses geseran antar butir, yang menyebabkan hilangnya efek superplastisitas pada logam.

3. Laju regangan d: cukup rendah untuk terjadinya proses difusi lengkap dan cukup tinggi untuk mencegah pertumbuhan butir pada kondisi suhu tinggi; untuk bahan dengan struktur butiran ultrahalus berukuran 1-10 μm d = 10 -5 ... 10 -3 s -1 , untuk bahan dengan butiran submikron 0,1-1 μm d = 10 -0 ... 10 -3 s -1 , untuk bahan dengan struktur nanokristalin 100-10 nm = 10 -1 ...10 1 s -1 , untuk bahan amorf 10 3 ...10 5 s -1 .

Tanda-tanda keadaan superplastisitas:

1. Peningkatan sensitivitas tegangan aliran S terhadap perubahan laju regangan d, yaitu. peningkatan kecenderungan pengerasan cepat. Sensitivitas laju tegangan aliran terhadap laju regangan ditentukan oleh koefisien

m = dlnS /dln th > 0,3.

2. Sumber daya deformabilitas yang besar (deformasi kuasi-seragam ratusan dan ribuan persen sesuai dengan prinsip running neck).

3. Tegangan aliran dalam keadaan SP beberapa kali lebih kecil dari kekuatan luluh material selama deformasi plastis.

Hubungan antara parameter gaya dan laju regangan logam dan paduan yang diproses dengan tekanan umumnya sebagai berikut:

S = Ce n th m , (4.1)

dimana e dan d adalah derajat logaritmik dan laju deformasi;

C adalah koefisien yang bergantung pada suhu dan struktur logam.

Untuk bahan superplastik praktis tidak ada pengerasan regangan, yaitu n = 0, e n = 1 dan persamaan (1) berbentuk:

S = Kjm, (4.2)

pada saat yang sama K? DENGAN.

Semua metode untuk menentukan parameter m didasarkan pada perbandingan tegangan aliran S setidaknya dua laju regangan d.

Dari rumus (2), indikator m dapat ditentukan dengan persamaan:

m = dlnS /dln th (4.3)

Prosedur untuk menentukan m adalah bahwa sampel diregangkan atau dikompresi hingga gaya maksimum, dan kemudian pada bagian aliran tunak (di bawah beban konstan atau menurun) laju deformasi meningkat tajam dari v 1 ke v 2 (Gbr. 4.1. ).

Gambar 4.1 - Skema kurva gaya-waktu untuk menentukan indikator m dengan metode perubahan kecepatan lintasan secara tiba-tiba

Ketika upaya maksimum baru tercapai dan dimulainya aliran yang stabil, kecepatan lintasan diubah lagi, dikurangi atau ditingkatkan.

Keinginan untuk lebih memenuhi persyaratan deformasi awal yang sama dan invarian struktur menyebabkan pengembangan metode perhitungan yang berbeda menggunakan titik-titik kurva yang berbeda pada Gambar 4.1. Mari kita lihat beberapa di antaranya.

1. Menurut metode Bekofen:

dimana PA adalah gaya maksimum pada v 2, dan P B adalah gaya yang diperoleh dengan mengekstrapolasi bagian CD dengan kecepatan v 1 menjadi deformasi yang sama dengan deformasi pada suatu titik dengan kecepatan v 2. Nilai m yang diperoleh dari persamaan (4.4) ditetapkan pada laju regangan rata-rata tertentu yang dihitung dari v 1 dan v 2 dalam kondisi deformasi seragam.

Metode Bacophen tidak akurat karena kesalahan ekstrapolasi.

2. Metode Morrison tidak memerlukan ekstrapolasi, karena m ditentukan oleh persamaan:

dimana S A dan S C adalah tegangan sebenarnya pada titik usaha maksimum untuk kecepatan yang dibandingkan;

S A = 4Р А/р(D 2 А), D А = DovНо/(Н о - Д А);

S С = 4Р С /р(D 2 С), D С = DovНо/(Н о - Д С),

D o dan H o adalah dimensi asli sampel;

D A, D C - deformasi absolut sampel di titik A dan C.

th A dan th C - tingkat regangan sebenarnya,

th A = V A /(T o - D A), s -1;

th C = V C /(Tidak o - DC), s -1,

dimana V A dan V C adalah laju deformasi di titik A dan C, mm/s.

Namun, titik A dan C berhubungan dengan deformasi yang berbeda, dan nilai m yang diperoleh dengan menambah dan mengurangi kecepatan juga berbeda.

3. Menurut metode ketiga, nilai m berhubungan dengan laju regangan sebelum guncangan:

Di sini, ekstrapolasi terbalik dari bagian aliran tunak dengan kecepatan v 2 dilakukan ke deformasi (titik E dan E!) di mana kecepatan diubah.

Metode ini memberikan hasil yang dapat direproduksi dengan baik, namun makna fisiknya tidak jelas.

4. Metode Hedworth dan Stowell mengasumsikan bahwa pada DF bagian lurus struktur logam belum sempat berubah dan kemudian

Dipercaya bahwa dari semua metode di atas, metode Hedworth dan Stowell adalah yang paling dapat diterima.

literatur

1.Novikov I.I. Superplastisitas paduan dengan butiran ultrahalus / I.I. Novikov, V.K. Penjahit. - M.: Metalurgi, 1981. - 168 hal.

2. Smirnov O.M. Pemrosesan tekanan logam dalam keadaan superplastisitas / O.M. Smirnov. - M.: Teknik Mesin, 1979. - 189 hal.

3. Karabasov Yu.S. Bahan baru / Yu.S. Karabasov [dan lainnya]. - M.: MISIS, 2002. - 736 hal.

4. Tikhonov A.S. Pengaruh superplastisitas logam dan paduan / A.S. Tikhonov. - M.: Nauka, 1978. - 142 hal.

5. Chumachenko E.N. Tes mekanis dan konstruksi model analitik dari perilaku material dalam kondisi superplastisitas. Bagian 1 / E.N. Chumachenko, V.K. Portnoy, I.V. Logashina // Metalurgi. - 2014. - No. 12. - Hal. 68-71.

6. Chumachenko E.N. Tes mekanis dan konstruksi model analitik dari perilaku material dalam kondisi superplastisitas. Bagian 2 / E.N. Chumachenko, V.K. Portnoy, I.V. Logashina // Metalurgi. - 2015. - No. 1. - Hlm.76-80.

7.SSAB. Stamping baja lembaran: buku referensi. Memotong sesuai ukuran dan membentuk plastik tertentu: transl. dari bahasa Inggris /ed. ULANG. Pemungut beras. - Gothenburg: SSAB, 2004. - 153 hal.

8. Belyaev V.A. Desain stamping dan cetakan dingin: rekomendasi metodologis untuk melakukan pekerjaan laboratorium / V.A. Belyaev. - Biysk: AltSTU im. Polzunova, 2007. - 37 hal.

9. Anishchenko A.S. Solusi teknologi progresif dalam pembentukan logam: Catatan kuliah dalam 3 bagian. Bagian 1. Stamping lembaran dengan media bergerak. Pemrosesan tekanan logam dalam keadaan superplastisitas / A.S. Anishchenko. - Mariupol, Universitas Teknik Negeri Perm, 2013. - 58 hal.

10. Belyaev V.A. Desain stamping dan cetakan dingin: rekomendasi metodologis untuk melakukan pekerjaan laboratorium / V.A. Belyaev. - Biysk: AltSTU im. Polzunova, 2007. - 37 hal.

11. Grigoriev L.L. Stamping dingin: buku referensi / L.L. Grigoriev, K.M. Ivanov, E.E. Jurgeson. - SPb.: Politekhnika, 2009. - 665 hal. : sakit.

Dokumen serupa

Limbah teknologi utama dalam produksi penempaan dan stamping (pecahan, jembatan melalui lubang tempa). Pengeditan dingin dan panas. Memangkas flash, meninju jumper. Membersihkan gerinda dan area yang rusak. Pengeditan dan kalibrasi, perlakuan panas.

presentasi, ditambahkan 18/10/2013


Menilai kebutuhan dan menentukan kisaran kaca lembaran yang diproduksi. Teknologi produksi kaca lembaran dengan cara float moulding pada timah cair, cara dan cara perbaikannya. Perhitungan rekayasa termal tungku peleburan kaca.

tesis, ditambahkan 27/06/2011


Cacat logam utama selama pemotongan dan metode menghilangkannya. Perhitungan dan desain penggerak roller penarik. Perhitungan desain roda gigi. Perhitungan kunci dan sambungan spline. Penentuan parameter beban dan kecepatan motor hidrolik.

tesis, ditambahkan 20/03/2017


Metode pemotongan logam otomatis. Pemilihan peralatan dan material. Pengembangan proses teknologi pemotongan dan program pengendalian mesin CNC menggunakan sistem Tekhtran. Detail untuk tugas pemotongan. Membuat bagian-bagian dalam database.

tesis, ditambahkan 17/09/2012


Studi tentang pengaruh jari-jari yang berbeda terhadap pembengkokan bahan lembaran. Analisis sistem pemodelan proses yang dirancang untuk menganalisis perilaku tiga dimensi logam selama berbagai proses pembentukan. Perhitungan panjang benda kerja.

tes, ditambahkan 01/08/2014


Analisis varian skema teknologi untuk pembuatan suku cadang. Penentuan kekuatan pemotongan pengembangan suatu bagian dan pemilihan pers. Perhitungan lebar strip bahan untuk pembuatan benda kerja. Penentuan gaya lentur. Perhitungan tingkat pemanfaatan material.

tugas kursus, ditambahkan 20/03/2016


Pemrosesan tekanan logam dalam keadaan superplastisitas. Kelebihan dan kekurangan metode pencetakan superplastik dibandingkan metode tradisional. Tiga ciri utama, yang kombinasinya dapat mencirikan keadaan superplastisitas.

pekerjaan laboratorium, ditambahkan 25/12/2015


Sejarah munculnya pembuatan kaca di Kyrgyzstan dan luar negeri, prinsip-prinsip yang mendasari pembuatannya. Teknologi pembuatan kaca, ciri-ciri, jenis, sifat, pemotongan dan pengemasannya. Penerapan kaca lembaran dalam produksi dan konsumsi.

tugas kursus, ditambahkan 26/04/2011


Pembenaran parameter sendok penuangan baja. Perhitungan parameter pemrosesan baja. Penentuan penurunan suhu logam. Perhitungan jumlah dan komposisi inklusi nonlogam. Parameter ruang vakum. Pengolahan logam pada instalasi Ladle-Furnace.

tugas kursus, ditambahkan 29/10/2014


Penelitian teknologi dan komoditas produk industri menggunakan contoh kaca lembaran yang diperkuat - pengaturan pengendalian mutu dan standar indikatornya, kondisi penyediaan, pengemasan, pengangkutan, penerimaan, pengujian, penggunaan dan penyimpanan.

ORGANISASI DAN TEKNOLOGI UJI

Pengujian adalah salah satu tahapan dalam penciptaan produk jadi, yang sangat bergantung pada kualitas, keandalan, daya tahan, dan pada akhirnya, daya saing produk.

Definisi proses pengujian.

Konsep “pengujian” mencakup berbagai pekerjaan, termasuk: penentuan eksperimental parameter utama dan karakteristik produk, pengujian eksperimental desain unit perakitan, unit dan produk secara keseluruhan.

Selama proses pengujian, mode pengoperasian, peluncuran dan pengaktifan produk diuji. Tujuan akhir dari pengujian eksperimental adalah untuk menciptakan produk yang paling memenuhi persyaratan teknis untuk desain produk. Dalam beberapa kasus, berdasarkan hasil pengujian, ternyata tidak hanya perlu mengubah desain masing-masing unit perakitan dan rakitan, tetapi juga secara signifikan mengubah keseluruhan desain mesin.

Tujuan utama tes produk adalah:

Menilai kebenaran desain dan diagram pengoperasian unit dan produk secara keseluruhan, menyesuaikannya selama pengujian;

Memeriksa dan menguji fungsi unit, unit perakitan dan produk itu sendiri dalam kondisi pengoperasian, menguji interaksinya dalam skema desain keseluruhan;

Penentuan parameter utama dan karakteristik unit dan produk dalam rentang operasional penuh kondisi penggunaannya;

Penelitian dan penghapusan penyebab malfungsi yang ditemukan selama pengujian yang dapat menyebabkan produk tidak dapat dioperasikan saat produk dioperasikan di meja atau dalam kondisi nyata;

Pengujian ditugaskan sesuai dengan persyaratan dokumentasi desain dan berhubungan erat dengan nilai dasar parameter desain produk, prinsip pengembangan desainnya, dan merupakan bagian dari keseluruhan proses pembuatan produk.

Objek (produk, produk, dll);

Fasilitas pengujian (peralatan pengujian, fasilitas verifikasi dan pencatatan);

pelaksana tes;

NTD untuk pengujian (program, metodologi).

Terkendali

eksploitasi,

operasional

berkala,

inspeksi

UJI

Operasi teknis yang terdiri dari penetapan satu atau lebih karakteristik produk, proses, atau layanan tertentu sesuai dengan prosedur yang ditetapkan.

Sistem pengujian mencakup elemen utama berikut:

1. Objek (produk, produk)

3. Fasilitas pengujian dan pengukuran (peralatan pengujian dan sarana verifikasi atau pencatatan)

4. Pelaku tes

5. Dokumentasi teknis untuk pengujian (program, metodologi).

Klasifikasi jenis tes utama

Tahap penelitian

Riset - jika perlu, dilakukan pada setiap tahap siklus hidup produk.

Dengan demikian, bahan yang dibeli dapat diperiksa sebelum dimulainya pembuatan suatu produk, dan suku cadang yang diproduksi dapat diperiksa selama di ruang operasi.

Tes penelitian dilakukan untuk mempelajari perilaku suatu objek di bawah satu atau lain faktor pengaruh eksternal, atau jika jumlah informasi yang diperlukan tidak tersedia.

Di bengkel produksi percontohan, model, maket, dan prototipe dibuat dari sketsa, yang kemudian diuji.

Dalam proses pengujian penelitian, kinerja, kebenaran solusi desain, kemungkinan karakteristik, pola dan tren perubahan parameter, dll dinilai.

Tes penelitian terutama dilakukan pada perwakilan yang khas.

Pada tahap penelitian

Tes penelitian sedang dilakukan Bagaimana definitif atau bagaimana evaluatif.

Definitif- tujuannya adalah untuk menemukan nilai dari satu atau lebih besaran dengan keakuratan dan keandalan tertentu.

Diperkirakan – pengujian yang dirancang untuk menetapkan kesesuaian benda uji.

Pada tahap pengembangan

Tes pengembangan – pada tahap R&D untuk menilai dampak perubahan yang dilakukan pada dokumentasi teknis untuk memastikan indikator kualitas produk yang diperlukan. Kebutuhan pengujian pengembangan ditentukan oleh pengembang. Pengujian dilakukan terhadap sampel percontohan dan prototipe produk beserta komponennya. Jika perlu, pengembang melibatkan pabrikan dalam pengujian.

Tes pendahuluan – menentukan kemungkinan penyerahan sampel untuk pengujian penerimaan.

Pengujian dilakukan sesuai dengan standar atau dokumen lainnya.

Dengan tidak adanya dokumen-dokumen ini, keputusan untuk melanjutkan dibuat oleh pengembang.

Program pengujian pendahuluan sedekat mungkin dengan kondisi pengoperasian produk. Organisasi pengujian sama seperti selama pengujian pengembangan.

Pengujian pendahuluan dilakukan oleh departemen pengujian bersertifikat dengan menggunakan peralatan pengujian bersertifikat.

Berdasarkan hasil pengujian, suatu tindakan dibuat, laporan dan kemungkinan penyajian produk untuk pengujian penerimaan ditentukan.

Tes penerimaan (AT) dilakukan untuk menentukan kelayakan dan kemungkinan memasukkan produk ke dalam produksi. (Uji penerimaan dalam satu produksi dilakukan untuk menentukan kelayakan pengalihannya ke dalam operasi).

Perwakilan produk tipikal untuk pengujian dipilih berdasarkan kondisi kemungkinan untuk mendistribusikan hasil pengujiannya ke seluruh rangkaian produk.

Tes penerimaan dilakukan oleh departemen sertifikasi menggunakan peralatan pengujian bersertifikat.

selama PI, semua nilai indikator dan persyaratan yang ditetapkan di gedung teknis dipantau.

Pengujian produk modern dilakukan melalui uji perbandingan produk yang diusulkan dan diproduksi.

Pada tahap produksi

Tes kualifikasi (QT) digunakan ketika; menilai kesiapan suatu perusahaan untuk memproduksi produk serial tertentu, serta ketika memasukkan produk produksi di bawah lisensi dan produk yang dikuasai di perusahaan lain.

Kebutuhan untuk melakukan uji klinis ditentukan oleh panitia penerimaan.

Tes penerimaan (APT) dilakukan untuk memutuskan kesesuaian produk untuk penyediaan atau penggunaan.

Pengujian dilakukan oleh layanan kontrol teknis perusahaan, jika perlu, melibatkan pelanggan. Semua produk harus diuji atau sampel dibuat dalam satu batch (jika ada metode yang memungkinkan seluruh batch dinilai dari sampel).

Selama pengujian, nilai parameter utama dan kinerja produk dipantau.

Prosedur pengujian ditetapkan oleh Gost atau TU, dan untuk produksi tunggal di dalamnya. tugas.

Pengujian Berkala (PT) dilakukan dengan tujuan:

Pengendalian mutu produk secara berkala;

Kontrol stabilitas teknologi proses dalam periode antara pengujian reguler;

Konfirmasi kemungkinan perpanjangan produksi produk sesuai dengan dokumentasi terkini;

Konfirmasi tingkat mutu produk yang dikeluarkan selama periode pengendalian;

Konfirmasi efektivitas metode yang digunakan selama pengendalian penerimaan.

Tes tipe (TI) pengendalian produk dengan ukuran standar yang sama, menurut metodologi terpadu, yang dilakukan untuk menilai efektivitas dan kelayakan perubahan yang dilakukan pada desain atau proses teknis.

Pengujian dilakukan oleh pabrikan dengan partisipasi perwakilan penerimaan negara atau oleh organisasi pengujian.

Tes Inspeksi (AI) dilakukan secara selektif untuk mengendalikan kestabilan mutu sampel produk jadi yang beroperasi.

Dilakukan oleh organisasi resmi khusus (Pengawasan Negara, kontrol departemen, dll.).

Tes sertifikasi (CT) dilakukan untuk menentukan kepatuhan produk terhadap persyaratan keselamatan dan perlindungan lingkungan, dan dalam beberapa kasus, indikator terpenting kualitas produk, efisiensi, dll.

SI adalah elemen dari sistem tindakan yang bertujuan untuk memastikan kesesuaian karakteristik produk yang sebenarnya dengan persyaratan dokumentasi ilmiah dan teknis.

SI dilakukan oleh pusat pengujian yang independen dari pabrikan.

Berdasarkan hasil SI, diterbitkan sertifikat kesesuaian produk dengan persyaratan NTD.

Sertifikasi melibatkan pengakuan timbal balik atas hasil pengujian oleh pemasok dan konsumen produk, yang sangat penting dalam transaksi perdagangan luar negeri.

TAHAP OPERASI

Operasi yang diawasi (PE)

PE dilakukan untuk memastikan kepatuhan produk terhadap persyaratan dokumentasi ilmiah dan teknis dalam kondisi penggunaannya, untuk memperoleh informasi tambahan tentang keandalan, rekomendasi untuk menghilangkan kekurangan, dan meningkatkan efisiensi penggunaan.

Sampel diisolasi untuk PE, menciptakan kondisi yang mendekati kondisi operasional.

Sampel yang telah lulus kualifikasi atau uji berkala ditempatkan pada PE.

Konsumen memasukkan hasil PE (informasi tentang kegagalan, pemeliharaan, perbaikan, konsumsi suku cadang, dll.) ke dalam pemberitahuan yang ia kirimkan ke produsen (pengembang) atau dalam log di lokasi operasi.

Pengujian berkala kinerja (EPT) dilakukan untuk menentukan kemungkinan atau kelayakan penggunaan produk lebih lanjut dalam hal perubahan indikator mutu dapat menimbulkan ancaman terhadap keselamatan kesehatan, lingkungan, atau mengakibatkan penurunan efisiensi penggunaannya.

Setiap unit produk yang beroperasi harus diuji pada interval waktu pengoperasian atau waktu kalender yang ditetapkan.

Tes dilakukan oleh Otoritas Pengawasan Negara.

Diperbolehkan untuk menggabungkan jenis tes berikut:

Pendahuluan dengan finishing;

Penerimaan dengan penerimaan (untuk produksi tunggal);

Penerimaan dengan kualifikasi (untuk produksi massal);

Berkala dengan yang baku dengan persetujuan konsumen, kecuali produk yang harus diterima Negara;

Sertifikasi dengan penerimaan dan berkala.

TINGKAT UJI

Negara - untuk kualifikasi penerimaan, inspeksi, sertifikasi dan periodik.

Antardepartemen –

Departemen – untuk tes penerimaan, kualifikasi dan inspeksi.

Tes negara – pengujian jenis produk terpenting yang dilakukan di organisasi induk untuk menguji jenis produk tertentu tersebut.

Tes antardepartemen – biasanya dilakukan selama tes penerimaan dengan partisipasi perwakilan departemen (kementerian) yang berkepentingan.

Menurut kondisi dan lokasi pengujian, ada yang berikut ini:

Laboratorium – dilakukan pada kondisi laboratorium.

Berdiri - dilakukan pada peralatan pengujian di departemen pengujian atau penelitian (peralatan serial dan khusus).

Poligon – dilakukan di lokasi pengujian (misalnya, mobil).

Skala penuh – pengujian yang dilakukan dalam kondisi yang sesuai dengan penggunaan produk untuk tujuan yang dimaksudkan. Produk diuji.

Menggunakan model - dilakukan pada model fisik (menyederhanakan, mereduksi).

Terkadang mereka menggabungkan pengujian model fisik dengan model fisik, matematika, dan matematika.

Waktu (periode) kejadian.

Biasa – metode dan kondisi pengujian memberikan jumlah informasi yang diperlukan tentang properti objek dalam interval waktu yang sama seperti selama operasi.

Dipercepat – memperoleh informasi yang diperlukan dipastikan dalam waktu yang lebih singkat dibandingkan dengan pengujian normal. Hal ini dapat dicapai melalui kondisi pengujian yang lebih ketat.

Disingkat – dilakukan sesuai dengan program yang dikurangi.

Dengan karakteristik objek yang ditentukan

Fungsional – dilakukan untuk mengetahui indikator tujuan benda tersebut.

stabilitas – menentukan kemampuan produk dalam menjalankan fungsinya dan menjaga nilai parameter dalam batas normal. dokumentasi normatif dan teknis yang ditetapkan selama paparan faktor-faktor tertentu (lingkungan pertanian, gelombang kejut, dll.)

kemudahan pengangkutan – ditentukan untuk mengetahui kemungkinan pengangkutan tanpa kerusakan dan mampu menjalankan fungsinya.

Batas – untuk menentukan ketergantungan antara sebelumnya. nilai parameter objek dan mode operasi yang dapat diterima.

Teknologi – dilakukan selama pembuatan produk untuk memastikan kemampuan manufakturnya.

Berdasarkan hasil dampaknya

Tidak bisa dihancurkan – Setelah dilakukan pengujian, objek dapat berfungsi.

Dapat dirusak – tidak dapat digunakan untuk operasi.

Pengujian produk– penentuan eksperimental karakteristik kuantitatif dan kualitatif dari sifat-sifat suatu objek (produk), dengan mempertimbangkan mode operasi dan faktor-faktor yang mempengaruhi eksternal.

Urutan persiapan dan pengujian dapat direpresentasikan sebagai tahapan utama berikut:

1. Menyusun rencana pengujian tahunan dan triwulanan;

2. Pengembangan program pengujian, penyiapan peralatan yang ada, dan bila perlu, perancangan dan pembuatan peralatan pengujian (peralatan dan alat ukur); sertifikasi alat uji, termasuk verifikasi alat ukur;

3. Pengembangan metode pengujian dan sertifikasinya;

4. Pemilihan sampel untuk pengujian;

5. Melaksanakan pengujian sesuai dengan program dan metodologi pengujian, dengan mencatat nilai karakteristik kondisi pengujian dan karakteristik sifat sampel yang diuji, serta menentukan kesalahannya;

6. Pemeriksaan, bila perlu, terhadap sampel yang diuji setelah pengujian dengan pencatatan nilai karakteristik dan penentuan kesalahannya;

7. Pengolahan data pengujian, termasuk penilaian kelengkapan, keakuratan dan keandalan;

8. Pengambilan keputusan berdasarkan hasil pengujian dan penggunaan sampel, pencatatan hasil pengujian dalam bentuk protokol, serta bahan lainnya.

Perencanaan - tahap pertama persiapan ujian,

Dokumen utama yang menetapkan waktu pengujian untuk jenis produk yang ditugaskan adalah jadwal pengujian, yang menunjukkan:

Jenis tes;

Nama produk dan alamat produsen;

Batas waktu penyerahan sampel untuk pengujian;

Badan yang terlibat dalam pemilihan sampel (sampel) untuk pengujian;

Batas waktu untuk melakukan pengujian dan mengeluarkan kesimpulan dengan rekomendasi untuk mengambil keputusan yang tepat.

Jadwal pengujian produk dibentuk berdasarkan: tugas pembuatan sampel produk baru (yang ditingkatkan), rencana peralatan baru.

Program pengujian – dokumen kerja utama untuk pengujian produk tertentu. Program pengujian adalah dokumen organisasi dan metodologi yang wajib dilaksanakan, yang menetapkan:

3. Tugas pengujian produk

4. Jenis dan urutan parameter dan indikator yang diuji

5. Tanggal

6. Metode pengujian.

Program pengujian biasanya dikembangkan untuk setiap kategori pengujian secara terpisah, dengan mempertimbangkan kondisi dan dukungan teknis untuk pelaksanaannya.

Program pengujian umumnya berisi bagian berikut:

Ketentuan umum;

Ruang lingkup dan tujuan rangkaian pengujian;

Nomenklatur karakteristik (indikator) yang ditentukan, persyaratan teknis produk;

Kondisi pengujian umum.

Metode tes dikembangkan secara terpisah untuk berbagai jenis pengujian (untuk keandalan, keamanan, dll.) dan menyediakan penentuan satu atau lebih indikator (karakteristik) yang ditetapkan dalam program pengujian, serta semua karakteristik yang diperlukan dari objek dan kondisi pengujian.

Prosedur pengujian biasanya mencakup informasi berikut:

1. Tujuan tes, kategori tes yang memerlukan jenis tes tersebut.

3. Pemilihan sampel untuk pengujian tergantung pada kategori pengujian.

4. Indikasi peralatan yang digunakan untuk pengujian dengan mengacu pada kondisi pengujian dan standar yang digunakan untuk sertifikasi peralatan tersebut.

5. Uraian prosedur dan urutan pengujian.

7. Evaluasi hasil tes.

8. Petunjuk pencatatan hasil tes.

9. Persyaratan keselamatan dan lingkungan.

Saat mengembangkan metode pengujian, perlu menggunakan standar internasional (asing) untuk metode pengujian produk.

Metodologi pengujian harus difokuskan pada otomatisasi proses pengujian, serta pemrosesan dan pencatatan hasil pengujian dan pengukuran menggunakan teknologi mikroprosesor, sensor elektronik presisi tinggi dan perangkat konversi, peralatan perekaman modern menggunakan media digital dan magnetik, dll. metodologi pengujian harus sesuai dengan tingkat dunia dan mencerminkan akumulasi pengalaman dalam pengujian.

Segala bahan yang berkaitan dengan penyiapan pengujian, perancangan dan pembuatan alat uji, sertifikasi alat uji, pengembangan dan sertifikasi metode pengujian, serta semua bahan pengamatan, pengukuran dan pengolahan hasil pengujian, termasuk yang negatif, direkam pada berbagai media (log observasi dan pengujian, osilogram, pita magnetik, disk memori komputer, dll.) harus disistematisasikan dalam urutan kronologis pada saat pengujian dilakukan, tanpa kecuali, dan disimpan untuk jangka waktu yang ditentukan oleh pihak-pihak yang berpartisipasi dalam pengujian. tes.

Hasil tes - ini adalah penilaian terhadap karakteristik sifat-sifat benda, menetapkan kesesuaian benda dengan persyaratan yang diatur berdasarkan data pengujian, dan hasil analisis kualitas fungsi benda selama proses pengujian. Hasil pengujian merupakan hasil pengolahan data pengujian.

Hasil pengujian dicatat dalam protokol yang berisi kesimpulan tentang kepatuhan produk terhadap persyaratan dokumentasi teknis dan stabilitas proses teknologi (berdasarkan perbandingan hasil yang diperoleh dengan hasil pengujian berkala atau penerimaan atau kualifikasi sebelumnya). Protokol disetujui oleh perusahaan (organisasi) yang melakukan pengujian.

Protokol yang disusun berdasarkan hasil pengujian memuat:

1. Nama organisasi pengujian, kategori dan tingkat pengujian.

2. Informasi tentang produk yang diuji, disertai nama dan simbol produk. Tanggal pembuatan produk, nomor batch, nomor seri sampel uji sesuai dengan sistem penomoran pabrikan. Daftar parameter yang diukur dan karakteristiknya, serta persyaratan produk, kondisi pengoperasian, penyimpanan, dan transportasi.

3. Deskripsi pengujian (jenis pengujian, nama metodologi pengujian, kondisi dan lokasi pengujian, waktu dan durasinya).

4. Informasi tentang alat uji: daftar alat uji dan alat ukur; karakteristik keakuratan alat uji dan alat ukur, informasi tentang sertifikasinya; informasi tentang alat pengolah data uji.

5. Hasil pengujian bersama dengan data pengujian atau nama dan penunjukan protokol data, dengan usulan dari departemen pengujian dan rekomendasi untuk perbaikan atau penyempurnaan produk.

Segala bahan yang berkaitan dengan penyiapan pengujian, perancangan dan pembuatan alat uji, sertifikasi alat uji, pengembangan dan sertifikasi metode pengujian, serta semua bahan pengamatan, pengukuran dan pengolahan hasil pengujian, termasuk yang negatif, direkam pada berbagai media penyimpanan (majalah pengamatan dan pengujian, osilogram, pita magnetik, disk memori komputer, dll.) harus disistematisasikan dalam urutan kronologis pada saat pengujian dilakukan, tanpa kecuali, dan disimpan untuk jangka waktu yang ditentukan oleh pihak-pihak yang berpartisipasi dalam ujian.

Organisasi yang melakukan pengujian produk memastikan, sesuai dengan prosedur yang ditetapkan, penyimpanan semua dokumen yang terkait dengan pengujian produk: program dan metode pengujian, log kerja, laporan, tindakan, protokol, kesimpulan, dll.

ORGANISASI KEGIATAN

LABORATORIUM PENGUJIAN

(PUSAT)

Laboratorium penguji (pusat) dapat berupa badan hukum independen atau divisi dalam suatu organisasi.

Struktur khas laboratorium pengujian adalah sebagai berikut

Pengawas Laboratorium (pusat) menyediakan manajemen umum dan membentuk kebijakan untuk kegiatannya.

Bertanggung jawab untuk sistem penjaminan mutu, mengembangkan dan memantau pelaksanaan ketentuan “Manual Mutu” laboratorium (c).

Wakil Manajer pengujian bertanggung jawab untuk melaksanakan semua tugas teknis yang berkaitan dengan pengujian.

Sekretariat Melaksanakan fungsi pekerjaan kantor, menerima dan mendaftarkan perintah pengujian, mengarsipkan dokumentasi kerja, dll.

Spesialis kelompok pengujian secara langsung melakukan pengujian produk dan menyusun laporan pengujian di area yang ditentukan.

Kompetensi Teknis laboratorium penguji (pusat) ditentukan oleh adanya:

Personil yang berkualifikasi;

instrumen pengukuran yang diperlukan untuk pengujian dan pengendalian;

tempat dengan kondisi lingkungan yang sesuai;

proses kerja yang terdokumentasi;

dokumen normatif dan metodologis tentang metode dan sarana pengujian;

menguji sistem penjaminan mutu.

Staf laboratorium pengujian harus dimiliki pendidikan dan kualifikasi yang memadai.

Poin-poin berikut diperhitungkan:

Pendidikan Dasar;

Pendidikan profesi khusus sebelum mulai bekerja di laboratorium;

Pendidikan dan pelatihan tentang masalah-masalah khusus setelah mulai bekerja di laboratorium;

Pengetahuan tentang metode dan sarana pengukuran, pengujian dan pengendalian yang diperlukan untuk melaksanakan pengujian khusus, diperoleh selama pelatihan lanjutan;

Pengalaman bekerja dalam kelompok uji.

Laboratorium harus memiliki dokumentasi dan informasi yang diperlukan mengenai kualifikasi, pengalaman praktis dan pelatihan. Data ini diberikan dalam “Manual Mutu.” Untuk setiap spesialis, uraian tugas disediakan yang menetapkan fungsi, tugas, hak dan tanggung jawab, persyaratan kualifikasi untuk pendidikan, pengetahuan teknis dan pengalaman kerja.

Banyak perhatian di laboratorium penguji harus diberikan pada langkah-langkah untuk meningkatkan kualifikasi personel. Mereka harus dilakukan untuk karyawan baru dan berpengalaman.

Membedakan eksternal dan internal pelatihan.

Luar - terjadi dalam bentuk tradisional - partisipasi dalam konferensi dan seminar; belajar di kursus; di lembaga pendidikan (pada tingkat yang lebih tinggi dari pelajar atau sejenisnya tetapi diperlukan untuk bekerja).

Intern - Latihan mandiri; diskusi rutin di antara karyawan tentang masalah yang berkaitan dengan kualifikasi (mirip dengan “lingkaran kualitas” Jepang yang terkenal).

Diskusi semacam itu harus dilakukan tanpa tekanan moral dari manajemen terhadap karyawan. Inisiatif dalam memecahkan masalah yang bertujuan untuk meningkatkan pengujian harus didorong.

Organisasi internasional “EUROLAB”, yang menyatukan laboratorium penguji di berbagai negara Eropa, telah menetapkan empat tingkat kualifikasi untuk personel penguji:

1. Tingkat dasar – bukan pendidikan khusus dan pelatihan khusus.

2. Tingkat dasar – pendidikan profesional dasar yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan di laboratorium.

3. Tingkat lanjutan – pendidikan profesi dasar yang lebih tinggi untuk melakukan pekerjaan di laboratorium dan pengetahuan yang lebih maju.

4. Tingkat tertinggi – pendidikan tinggi, kemampuan memecahkan masalah pengujian yang kompleks, pengetahuan mendalam tentang pengujian dan manajemen (manajemen).

Masing-masing dari 4 tingkatan tersebut memberikan tiga gradasi kualifikasi: cukup, baik, dan sangat baik. Kriteria ini digunakan untuk mengevaluasi personel saat mengakreditasi laboratorium pengujian untuk memenuhi EN45001.

Keberhasilan pengujian sangat bergantung pada ketersediaan peralatan pengujian dan alat ukur.

Tergantung pada area penerapannya, peralatan pengujian dibagi menjadi:

Industri umum;

Industri;

Khusus (peralatan yang diproduksi dalam satu salinan, dan peralatan yang dimaksudkan untuk menguji produk yang diproduksi hanya di perusahaan tertentu).

Jika perlu, peralatan yang hilang dirancang dan diproduksi terlebih dahulu - peralatan industri dan pengujian khusus dan mewakili jenis produk tertentu.

Ketentuan umum dan tata cara sertifikasi mencoba peralatan

Peralatan uji yang mereproduksi faktor dan beban pengaruh eksternal standar harus disertifikasi.

Tujuan sertifikasi – penentuan karakteristik akurasi standar peralatan, kepatuhannya terhadap persyaratan dokumentasi normatif dan teknis, serta penetapan kesesuaian peralatan untuk pengoperasian.

Menuju karakteristik akurasi yang dinormalisasi Peralatan pengujian mencakup karakteristik teknis yang menentukan kemampuan peralatan untuk mereproduksi dan mempertahankan kondisi pengujian dalam rentang tertentu, dengan akurasi dan stabilitas yang diperlukan, untuk jangka waktu tertentu.

Prototipe, peralatan yang diproduksi secara serial dan dimodernisasi, peralatan yang diproduksi dalam satu salinan, dan peralatan yang diimpor harus melalui sertifikasi.

Peralatan uji yang diakui layak digunakan berdasarkan hasil sertifikasi diperbolehkan untuk dioperasikan.

Dokumentasi pengoperasian dan pemeliharaan harus tersedia. Peralatan rusak yang memberikan hasil yang meragukan saat diuji harus dikeluarkan dari layanan dan ditandai dengan tepat untuk menunjukkan ketidaksesuaiannya.

Setelah diperbaiki, kesesuaiannya harus dipastikan dengan pengujian (verifikasi, kalibrasi).

Setiap peralatan pengujian atau pengukuran harus mempunyai karakteristik pendaftaran. berisi informasi berikut:

Identifikasi peralatan;

Nama pabrikan (perusahaan), jenis (merek), nomor inventaris pabrik;

Tanggal penerimaan dan commissioning;

Lokasi saat ini (jika perlu);

Kondisi pada saat diterima (baru, usang, masa berlakunya diperpanjang, dll);

Data perbaikan dan pemeliharaan;

Deskripsi semua kerusakan atau kegagalan, perubahan atau perbaikan.

Kalibrasi atau verifikasi alat ukur dan pengujian, bila perlu, dilakukan sebelum dioperasikan dan selanjutnya sesuai dengan program yang diinstal.

Program kalibrasi peralatan secara keseluruhan harus memastikan bahwa pengukuran yang diserahkan oleh laboratorium dapat ditelusuri ke instrumen pengukuran acuan nasional dan internasional, jika ada.

Jika ketertelusuran tersebut tidak dapat dicapai, maka laboratorium penguji harus memberikan bukti yang meyakinkan mengenai korelasi atau keakuratan hasil pengujian (misalnya, dengan berpartisipasi dalam program pengujian antar laboratorium yang sesuai).

Teladan Alat ukur yang tersedia di laboratorium hendaknya digunakan hanya untuk kalibrasi peralatan kerja dan tidak digunakan untuk keperluan lain, harus dikalibrasi oleh instansi yang berwenang yang dapat menjamin ketertelusurannya sesuai standar nasional atau internasional.

Tempat laboratorium pengujian harus menyediakan kondisi yang diperlukan untuk mempengaruhi keakuratan dan keandalan pengujian.

Tempat pengujian harus dilindungi dari pengaruh faktor ledakan seperti: peningkatan t 0 , debu, kelembaban, kebisingan, getaran, gangguan elektromagnetik, dan juga memenuhi persyaratan metode pengujian yang berlaku, standar dan peraturan sanitasi, keselamatan kerja dan perlindungan lingkungan. persyaratan.

Tempatnya harus cukup luas untuk menghilangkan risiko kerusakan peralatan dan situasi berbahaya, dan untuk menjamin kebebasan bergerak dan ketepatan bagi karyawan.

Jika perlu, mereka dilengkapi dengan perangkat yang mengatur kondisi pengujian dan pasokan listrik darurat.

Harus ditentukan syarat-syarat penerimaan orang yang tidak berhubungan dengan personel laboratorium ini, yang merupakan salah satu syarat untuk menjamin kerahasiaan informasi tentang kegiatan laboratorium bagi pihak ketiga.

Data tentang kondisi tempat produksi dan rencana lokasinya merupakan bagian tersendiri dari Pedoman Mutu.

Laboratorium penguji harus mempunyai peraturan dan ketentuan yang jelas proses kerja yang terdokumentasi, yang menyertai seluruh proses pengujian mulai dari menerima perintah hingga mengeluarkan laporan pengujian. Dengan demikian, kejelasan tercapai dalam melakukan operasi teknologi di laboratorium.

GOST 51000.3-96 memberikan perhatian khusus pada prosedur yang memiliki dampak signifikan terhadap hasil pengujian.

Prosedur penanganan sampel uji produk (proses ini disebut juga “manajemen sampel”) meliputi:

Persiapan dan pemilihan sampel yang tepat, pelabelannya;

Kepatuhan dengan kondisi transportasi dan penyimpanan.

Sampel produk yang diserahkan untuk pengujian harus diidentifikasi untuk memenuhi dokumentasi peraturan dan disertai dengan yang sesuai protokol seleksi.

Sistem registrasi harus menjamin kerahasiaan penggunaan sampel atau produk uji, misalnya terhadap pelanggan lain. Jika perlu, prosedur diperkenalkan untuk memastikan penyimpanan produk di gudang.

Pada semua tahap penyimpanan, pengangkutan dan penyiapan produk untuk pengujian, tindakan pencegahan yang diperlukan diambil untuk mencegah kerusakan produk akibat kontaminasi, korosi atau beban berlebihan yang berdampak buruk pada hasil pengujian.

Penerimaan, penyimpanan, pengembalian (atau pembuangan) sampel dilakukan menurut aturan yang telah ditetapkan dengan jelas.

Manajemen sampel yang tepat adalah salah satu langkah terpenting dalam memastikan kualitas pengujian.

Saat melakukan pengujian di laboratorium, perlu menggunakan metode yang ditetapkan oleh standar atau spesifikasi untuk proses pengujian.

Dokumen-dokumen ini harus tersedia bagi personel yang bertanggung jawab melakukan pengujian.

Jika tidak ada metode pengujian yang ditetapkan, kesepakatan antara pelanggan dan laboratorium mengenai metode yang akan digunakan harus didokumentasikan.

Pekerjaan yang dilakukan oleh laboratorium penguji tercermin dalam laporan yang menunjukkan hasil pengujian dan informasi terkait lainnya secara akurat, jelas dan tidak ambigu.

Setiap laporan pengujian harus berisi setidaknya informasi berikut:

Nama, alamat laboratorium penguji, dan tempat pengujian, apabila berbeda alamat;

Penunjukan protokol (misalnya, nomor seri0 dan penomoran setiap halaman, serta jumlah halaman;

Nama dan alamat pelanggan;

Ciri-ciri dan peruntukan benda uji;

Tanggal penerimaan sampel dan pengujian;

Penunjukan spesifikasi teknis untuk pengujian, deskripsi dan prosedur (jika perlu);

Deskripsi prosedur pengambilan sampel;

Setiap perubahan yang dilakukan pada spesifikasi pengujian atau informasi lain yang berkaitan dengan pengujian tertentu;

Data yang berkaitan dengan kinerja metode atau prosedur pengujian non-standar;

Pengukuran, observasi dan hasil yang diperoleh, didukung dengan tabel, grafik, gambar dan foto, dan bila perlu, setiap kegagalan yang tercatat;

Pernyataan kesalahan pengukuran (bila perlu);

Tanda tangan pejabat yang bertanggung jawab menyiapkan laporan pengujian dan tanggal pembuatannya;

Pernyataan bahwa protokol hanya berlaku pada spesimen yang diuji;

Pernyataan yang mengecualikan kemungkinan pencetakan ulang sebagian protokol tanpa izin dari laboratorium penguji.

Yang sangat penting untuk memastikan kualitas pengujian adalah prosedur yang terkait dengannya pengoperasian instrumen pengukuran, pengujian dan pengendalian. Penting untuk disediakan di sini:

Memelihara daftar peralatan pengujian, pengukuran dan pengendalian yang menunjukkan karakteristik teknis dan metrologi yang diperlukan;

Pelabelan dan penyimpanan peralatan ini;

Tersedianya metode untuk melakukan pengukuran, pengujian dan pengendalian di setiap tempat kerja;

Kepatuhan dengan kondisi pengoperasian eksternal;

Ketersediaan jadwal pemeliharaan dan perbaikan, serta dokumentasi inspeksi dan kalibrasi;

Penugasan tanggung jawab

Untuk menetapkan seperangkat sifat mekanik logam, sampel dari bahan yang diteliti harus diuji secara statis dan dinamis.

Pengujian statis adalah pengujian di mana beban yang diterapkan pada sampel meningkat secara perlahan dan lancar.

4.2.1. Pengujian statis meliputi pengujian tarik, kompresi, torsi, tekuk, dan kekerasan. Dari hasil uji tarik statis yang dilakukan pada mesin uji tarik, diperoleh diagram tarik (Gbr. 4.6 a) dan diagram tegangan bersyarat (Gbr. 4.6 b) dari logam ulet.

Beras. 4.6. Perubahan regangan tergantung pada tegangan: a – diagram tarik bahan plastik; b – diagram tegangan bersyarat bahan plastik

Grafik menunjukkan bahwa sekecil apapun tegangan yang diberikan akan menyebabkan deformasi, dan deformasi awal selalu elastis dan besarnya berbanding lurus dengan tegangan. Pada kurva yang ditunjukkan pada diagram (Gbr. 4.6), deformasi elastis ditandai dengan garis OA dan kelanjutannya.

Di atas titik A, proporsionalitas antara tegangan dan regangan dilanggar. Tegangan tidak hanya menyebabkan deformasi elastis, tetapi juga deformasi plastis.

Ditunjukkan pada Gambar. 4.6 Hubungan antara tegangan yang diberikan secara eksternal dan deformasi relatif yang ditimbulkannya mencirikan sifat mekanik logam:

Kemiringan garis lurus OA (Gbr. 4.6a) menunjukkan kekerasan logam atau karakteristik bagaimana beban yang diterapkan dari luar mengubah jarak antar atom, yang, pada perkiraan pertama, mencirikan gaya tarik-menarik antar atom; garis singgung sudut kemiringan garis lurus OA sebanding dengan modulus elastis (E), yang secara numerik sama dengan hasil bagi tegangan dibagi deformasi elastis relatif (E = s / e);

Tegangan s poin (Gbr. 4.6b), yang disebut batas proporsionalitas, sesuai dengan momen terjadinya deformasi plastis. Semakin akurat metode pengukuran deformasi, semakin rendah letak titik A;

Kontrol tegangan (Gbr. 4.1b), yang disebut batas elastis, dan di mana deformasi plastis mencapai nilai kecil tertentu yang ditentukan oleh kondisi. Nilai regangan sisa 0,001 sering digunakan; 0,005; 0,02 dan 0,05%. Batas elastis yang sesuai dilambangkan dengan s 0,005, s 0,02, dst. Batas elastis merupakan karakteristik penting dari bahan pegas yang digunakan untuk elemen elastis perangkat dan mesin;

Tegangan s 0,2, yang disebut kekuatan luluh konvensional dan yang sesuai dengan deformasi plastis sebesar 0,2%. Kekuatan luluh fisik s t ditentukan dari diagram tarik bila terdapat dataran luluh di atasnya. Namun, selama uji tarik sebagian besar paduan, tidak ada titik leleh pada diagram.Deformasi plastis yang dipilih sebesar 0,2% cukup akurat mencirikan transisi dari deformasi elastis ke plastis, dan tegangan s 0,2 mudah ditentukan selama pengujian, terlepas dari apakah ada dataran tinggi hasil pada diagram atau tidak.peregangan. Tegangan yang diizinkan yang digunakan dalam perhitungan biasanya dipilih 1,5 kali lebih kecil dari s 0,2;

Tegangan maksimum s in, yang disebut perlawanan sementara, mencirikan daya dukung maksimum suatu material, kekuatannya sebelum kehancuran, dan ditentukan oleh rumus

s masuk = P maks / F o

Tegangan yang diizinkan yang digunakan dalam perhitungan dipilih 2,4 kali lebih kecil dari s.

Plastisitas suatu bahan dicirikan oleh pemanjangan relatif d dan kontraksi relatif y:

d = [(lk – l o) / l o ] * 100,

kamu = [(F o – F k) / F o ] * 100,

dimana l o dan F o adalah panjang awal dan luas penampang sampel;

aku k - panjang akhir sampel;

F к – luas penampang di lokasi pecahnya.

4.2.2. Kekerasan- kemampuan bahan untuk menahan deformasi plastis atau elastis ketika benda yang lebih keras dimasukkan ke dalamnya, yang disebut indentor.

Ada berbagai metode untuk menentukan kekerasan.

kekerasan brinell didefinisikan sebagai perbandingan beban ketika bola baja ditekan ke dalam bahan uji dengan luas permukaan lekukan bola yang dihasilkan (Gbr. 4.7a).

HB = 2P/pD,

D – diameter bola, mm;

d – diameter lubang, mm

Beras. 4.7. Skema uji kekerasan: a – menurut Brinell; b – menurut Rockwell; c – menurut Vickers

kekerasan Rockwell ditentukan oleh kedalaman penetrasi ke dalam bahan uji kerucut intan dengan sudut puncak 120° atau bola yang dikeraskan dengan diameter 1,588 mm (Gbr. 4.7.b).

Kerucut atau bola ditekan dengan dua beban berturut-turut:

R o awal = 10 n;

Total P = P o + P 1, dimana P 1 adalah beban utama.

Kekerasan ditunjukkan dalam satuan konvensional:

Untuk skala A dan C HR = 100 – (h – h o) / 0,002

Untuk skala B HR = 130 – (h – h o) / 0,002

Untuk menentukan kekerasan digunakan diamond cone dengan beban 60 N (HRA), diamond cone dengan beban 150 N (HRC) atau bola baja dengan diameter 1,588 mm (HRB).

Kekerasan Vickers diukur untuk bagian dengan ketebalan kecil dan lapisan permukaan tipis yang diperoleh dengan perlakuan kimia-termal.

Kekerasan ini didefinisikan sebagai perbandingan beban ketika menekan piramida berlian tetrahedral dengan sudut antara permukaan 136 o ke dalam bahan uji dengan luas permukaan cetakan piramidal yang dihasilkan (Gbr. 4.7.c):

HV = 2P * sin a/2 / d 2 = 1,854 P/d 2 ,

a = 136 о – sudut antar muka;

d – rata-rata aritmatika dari panjang kedua diagonal, mm.

Nilai HV ditemukan dari d yang diketahui menurut rumus atau dari tabel perhitungan sesuai dengan Gost 2999-75.

kekerasan mikro, dengan mempertimbangkan heterogenitas struktural logam, mereka digunakan untuk mengukur area kecil sampel. Dalam hal ini, piramida ditekan seperti saat menentukan kekerasan Vickers, di bawah beban P = 5-500 N, dan rata-rata aritmatika dari panjang kedua diagonal (d) diukur dalam mikron. Mikroskop metalografi digunakan untuk mengukur kekerasan mikro.

4.2.3. Ketahanan suatu material terhadap kehancuran di bawah beban dinamis merupakan ciri khasnya kekuatan dampak. Ini didefinisikan (GOST 9454-78) sebagai pekerjaan khusus penghancuran sampel prismatik dengan konsentrator (takik) di tengahnya dengan satu pukulan penggerak tiang pendulum (Gbr. 4.8): KS = K / S o (K adalah pekerjaan pemusnahan; S o adalah luas penampang sampel di lokasi konsentrator).

Beras. 4.8. Skema Uji Dampak

Kekuatan impak (MJ/m2) dilambangkan dengan KCU, KCV dan KCT. Huruf KS berarti lambang kekuatan tumbukan, huruf U, V, T - jenis konsentrator: berbentuk U dengan jari-jari takikan r n = 1 mm, berbentuk V dengan r n = 0,25 mm; T – retakan lelah yang terjadi pada dasar takik; KCU adalah kriteria utama kekuatan benturan; KCV dan KCT digunakan dalam kasus khusus.

Usaha yang dikeluarkan untuk penghancuran sampel ditentukan oleh rumus

A n = P * l 1 (cos b - cos a),

dimana P adalah massa pendulum, kg;

aku 1 – jarak dari sumbu pendulum ke pusat gravitasinya;

b - sudut setelah tumbukan;

a - sudut sebelum tumbukan

4.2.4.Daya tahan siklik mencirikan kinerja suatu material dalam kondisi siklus tegangan berulang. Siklus stres – totalitas perubahan tegangan antara dua nilai batasnya s max dan s min selama periode T (Gbr. 4.9).

Beras. 4.9. Siklus tegangan sinusoidal

Ada siklus yang simetris (R = -1) dan siklus asimetris (R bervariasi dalam batas yang luas). Berbagai jenis siklus mencirikan mode pengoperasian suku cadang mesin yang berbeda.

Proses akumulasi kerusakan secara bertahap pada suatu material di bawah pengaruh beban siklik, yang menyebabkan perubahan sifat-sifatnya, pembentukan retakan, perkembangan dan penghancurannya, disebut kelelahan, dan kemampuan menahan kelelahan disebut daya tahan (GOST 23207 - 78).

Sejumlah faktor mempengaruhi kelelahan bagian-bagian mesin (Gbr. 4.10).

Beras. 4.10. Faktor yang mempengaruhi kekuatan lelah

Kegagalan akibat kelelahan dibandingkan dengan kegagalan akibat beban statis memiliki beberapa ciri:

Hal ini terjadi pada tegangan yang lebih rendah dibandingkan pada beban statis, batas luluh atau kekuatan tarik yang lebih rendah;

Fraktur dimulai pada permukaan (atau di dekatnya) secara lokal, di tempat konsentrasi tegangan (regangan). Konsentrasi tegangan lokal disebabkan oleh kerusakan permukaan akibat pembebanan siklik atau pemotongan dalam bentuk bekas pengolahan atau pengaruh lingkungan;

Fraktur terjadi dalam beberapa tahap, yang mencirikan proses akumulasi kerusakan pada material, pembentukan retakan lelah, perkembangan bertahap dan penggabungan beberapa di antaranya menjadi satu retakan utama dan kehancuran akhir yang cepat;

Rekahan mempunyai struktur rekahan yang khas, yang mencerminkan urutan proses kelelahan. Rekahan terdiri dari fokus rekahan (tempat terbentuknya retakan mikro) dan dua zona - kelelahan dan kerusakan (Gbr. 4.11).

Beras. 4.11. Diagram fraktur kelelahan: 1 – lokasi inisiasi retak; 2 – zona kelelahan; 3 – zona dolom

4.3. Kekuatan struktural logam dan paduan

Kekuatan struktural logam dan paduan adalah kompleks sifat kekuatan yang paling berkorelasi dengan sifat layanan produk tertentu.

Ketahanan material Patah getas merupakan karakteristik terpenting yang menentukan keandalan suatu struktur.

Peralihan ke patah getas disebabkan oleh beberapa faktor:

Sifat paduan (jenis kisi, komposisi kimia, ukuran butir, kontaminasi paduan);

Fitur desain (keberadaan konsentrator tegangan);

Kondisi pengoperasian (kondisi suhu, adanya beban pada logam).

Ada beberapa kriteria untuk menilai kekuatan struktural logam dan paduan:

Penentuan kriteria keandalan logam terhadap patahan mendadak (suhu kerapuhan kritis; ketangguhan patah; kerja yang diserap selama perambatan retak; kemampuan bertahan di bawah pembebanan siklik);

Penentuan kriteria daya tahan bahan (kekuatan lelah; daya tahan kontak; ketahanan aus; ketahanan korosi).

Untuk menilai keandalan suatu material juga digunakan parameter berikut: 1) kekuatan impak KCV dan KCT; 2) ambang batas suhu kerapuhan dingin t 50. Namun, parameter ini hanya bersifat kualitatif dan tidak cocok untuk perhitungan kekuatan.

Parameter KCV mengevaluasi kesesuaian material untuk bejana tekan, saluran pipa, dan struktur dengan keandalan tinggi lainnya.

Parameter KCT, yang ditentukan pada sampel dengan retakan lelah di dasar takik, lebih bersifat indikatif. Ini mencirikan pekerjaan pengembangan retakan selama pembengkokan tumbukan dan mengevaluasi kemampuan material untuk menghambat timbulnya kehancuran. Jika suatu bahan mempunyai KCT = 0, berarti proses pemusnahannya terjadi tanpa mengeluarkan usaha. Bahan ini rapuh dan tidak dapat diandalkan secara operasional. Dan sebaliknya, semakin tinggi parameter KCT yang ditentukan pada suhu pengoperasian, semakin tinggi pula keandalan material dalam kondisi pengoperasian. KCT diperhitungkan ketika memilih bahan untuk struktur yang penggunaan kritisnya (pesawat terbang, rotor turbin, dll.).

Ambang batas kerapuhan dingin mencirikan pengaruh penurunan suhu terhadap kerentanan suatu material terhadap patah getas. Hal ini ditentukan dari hasil uji impak sampel bertakik pada penurunan suhu.

Peralihan dari patahan ulet ke patah getas ditunjukkan dengan perubahan struktur patahan dan penurunan tajam kekuatan tumbukan (Gbr. 4.12), diamati pada kisaran suhu (t in - t x) (nilai batas suhu patah ulet dan getas).

Beras. 4.12. Pengaruh suhu uji terhadap persentase komponen kental pada patah (B) dan kekuatan impak material KCV, KCT

Struktur patahan berubah dari matte berserat dengan patahan ulet (t > t in) menjadi kristal mengkilat dengan patah getas (t< t х). Порог хладноломкости обозначают интервалом температур (t в – t н) либо одной температурой t 50 , при которой в изломе образца имеется 50 % волокнистой составляющей, и величина КСТ снижается наполовину.

Kesesuaian suatu bahan untuk beroperasi pada suhu tertentu dinilai dari cadangan suhu viskositas, sama dengan perbedaan antara suhu operasi dan t 50. Selain itu, semakin rendah suhu transisi ke keadaan getas dibandingkan dengan suhu operasi, semakin besar cadangan suhu viskositas dan semakin tinggi jaminan terhadap patah getas.

4.4. Cara meningkatkan kekuatan logam

Merupakan kebiasaan untuk membedakan antara kekuatan teknis dan teoritis. Kekuatan teknis ditentukan oleh nilai sifat: batas elastis (s 0,05); kekuatan luluh (s 0,2); kekuatan tarik (s in); modulus elastisitas (E); batas ketahanan (s R).

Kekuatan teoretis dipahami sebagai ketahanan terhadap deformasi dan patah yang seharusnya dimiliki suatu bahan menurut perhitungan fisik, dengan mempertimbangkan gaya interaksi antar atom dan asumsi bahwa dua baris atom secara bersamaan dipindahkan relatif satu sama lain di bawah pengaruh tegangan geser.

Berdasarkan struktur kristal dan gaya antar atom, kekuatan teoritis logam dapat ditentukan dengan menggunakan rumus berikut:

teori t » G/2p,

di mana G adalah modulus geser.

Nilai kekuatan teoritis yang dihitung dengan rumus yang ditentukan adalah 100 - 1000 kali lebih besar dari kekuatan teknis. Hal ini disebabkan oleh cacat pada struktur kristal, dan terutama karena adanya dislokasi. Kekuatan logam bukan merupakan fungsi linier dari kerapatan dislokasi (Gbr. 4.13).

Beras. 4.13. Diagram ketergantungan ketahanan deformasi pada kepadatan dan cacat lain pada logam: 1 – kekuatan teoritis; 2-4 – kekuatan teknis (2 – kumis; 3 – logam murni tidak diperkuat; 4 – paduan yang diperkuat dengan paduan, pengerasan kerja, perlakuan termal atau termomekanis)

Seperti terlihat pada Gambar 4.13, kekuatan minimum ditentukan oleh kerapatan dislokasi kritis tertentu A, kira-kira 10 6 – 10 8 cm -2 . Nilai ini berlaku untuk logam anil. Nilai s 0,2 untuk logam anil adalah 10 -5 – 10 -4 G. Jika A> 10 12 – 10 13 cm -2, maka dalam hal ini dapat terjadi retakan.

Jika kepadatan dislokasi (jumlah cacat) kurang dari A(Gbr. 4.13), kemudian ketahanan terhadap deformasi meningkat tajam dan kekuatannya dengan cepat mendekati kekuatan teoretis.

Peningkatan kekuatan tercapai:

Dengan membuat logam dan paduan dengan struktur bebas cacat, mis. memperoleh kumis (“kumis”);

Meningkatnya kepadatan cacat, termasuk dislokasi, serta hambatan struktural yang menghambat pergerakan dislokasi;

Pembuatan material komposit.

4.5. Pengaruh pemanasan terhadap struktur dan sifat logam yang mengalami deformasi (rekristalisasi)

Deformasi plastis (Gbr. 4.14) menyebabkan terciptanya keadaan material yang tidak stabil karena peningkatan energi internal (tekanan internal). Deformasi logam disertai dengan pengerasannya atau disebut pengerasan . Fenomena yang akan terjadi secara spontan akan mengembalikan logam ke keadaan struktural yang lebih stabil.

Beras. 4.14. Pengaruh pemanasan terhadap sifat mekanik dan struktur logam pengerjaan dingin

Proses spontan yang menyebabkan logam yang terdeformasi secara plastis ke keadaan lebih stabil meliputi penghilangan distorsi kisi kristal, proses intragranular lainnya, dan pembentukan butiran baru. Untuk menghilangkan tekanan pada kisi kristal, suhu tinggi tidak diperlukan, karena sedikit pergerakan atom yang terjadi. Bahkan sedikit pemanasan (untuk besi 300–400 o C) menghilangkan distorsi kisi, yaitu mengurangi kepadatan dislokasi akibat saling menghancurkan, menggabungkan balok, mengurangi tekanan internal, mengurangi jumlah kekosongan, dll.

Koreksi kisi yang terdistorsi selama pemanasan logam yang berubah bentuk disebut kembali atau istirahat. Dalam hal ini, kekerasan logam berkurang 20-30% dibandingkan aslinya, dan keuletannya meningkat.

Sejalan dengan pengembalian pada suhu 0,25 - 0,3 T pl, poligonisasi (kumpulan dislokasi ke dinding) dan struktur seluler terbentuk.

Salah satu cara untuk menghilangkan tekanan internal selama deformasi material adalah rekristalisasi. Rekristalisasi , yaitu pembentukan butiran baru terjadi pada suhu yang lebih tinggi daripada suhu kembalinya, dan dapat dimulai dengan kecepatan yang nyata setelah pemanasan di atas suhu tertentu. Semakin tinggi kemurnian logam, semakin rendah suhu rekristalisasinya. Ada hubungan antara rekristalisasi dan suhu leleh:

T rec = a * T pl,

di mana a adalah koefisien yang bergantung pada kemurnian logam.

Untuk logam yang secara teknis murni a = 0,3 – 0,4, untuk paduan a = 0,8.

Suhu rekristalisasi mempunyai arti praktis yang penting. Untuk mengembalikan struktur dan sifat logam yang dikerjakan dingin (misalnya, jika perlu, melanjutkan perlakuan tekanan dengan menggulung, menggambar, menggambar, dll.), logam tersebut harus dipanaskan di atas suhu rekristalisasi. Pemrosesan ini disebut anil rekristalisasi.

Proses rekristalisasi dapat dibagi menjadi dua tahap:

Proses rekristalisasi atau rekristalisasi primer, ketika butiran yang memanjang akibat deformasi plastis diubah menjadi butiran kecil, bulat, dan berorientasi acak;

Rekristalisasi sekunder atau kolektif, yang terdiri dari pertumbuhan butir dan terjadi pada suhu yang lebih tinggi.

Kristalisasi primer terdiri dari pembentukan butiran baru. Ini biasanya berupa butiran kecil yang muncul pada antarmuka butiran besar yang terdeformasi. Meskipun proses intragranular untuk menghilangkan cacat (pengembalian, istirahat) terjadi selama proses pemanasan, proses tersebut, sebagai suatu peraturan, tidak sepenuhnya berakhir; sebaliknya, butiran yang baru terbentuk sudah bebas dari cacat.

Pada akhir tahap pertama rekristalisasi, dimungkinkan untuk memperoleh struktur yang hanya terdiri dari butiran yang sangat kecil, dengan diameter beberapa mikron. Namun pada saat inilah proses kristalisasi sekunder dimulai, yang terdiri dari pertumbuhan butir.

Ada tiga mekanisme pertumbuhan biji-bijian yang berbeda secara signifikan:

- embrio, terdiri dari fakta bahwa setelah kristalisasi primer, pusat nukleasi kristal baru muncul kembali, pertumbuhannya mengarah pada pembentukan butiran baru, tetapi jumlahnya lebih sedikit daripada butiran pada keadaan awal, dan oleh karena itu, setelah selesainya proses rekristalisasi , butiran rata-rata akan menjadi lebih besar;

- migrasi , yang terdiri dari memindahkan batas butir dan meningkatkan ukurannya. Biji-bijian besar tumbuh dengan “memakan” biji-bijian kecil;

- fusi gandum , terdiri dari “pembubaran” batas butir secara bertahap dan penggabungan banyak butir kecil menjadi satu butir besar. Dalam hal ini, terbentuk struktur heterogen dengan sifat mekanik rendah.

Implementasi salah satu mekanisme pertumbuhan utama bergantung pada:

Dari suhu. Pada suhu rendah, pertumbuhan terjadi karena peleburan butir, pada suhu tinggi - karena migrasi batas butir;

Dari keadaan awal (dari derajat deformasi). Pada tingkat deformasi yang rendah (3-8%), rekristalisasi primer sulit dilakukan, dan pertumbuhan butir terjadi karena fusi butir. Di akhir proses, terbentuklah butiran raksasa. Pada tingkat deformasi yang tinggi (lebih dari 10%), fusi butir menjadi sulit, dan pertumbuhan terjadi karena migrasi batas butir. Butir yang lebih kecil terbentuk. Jadi, setelah anil, diperoleh struktur keseimbangan, sifat mekanik berubah, pengerasan logam dihilangkan, dan plastisitas meningkat.

Jenis dan kadar logam dan paduan yang berbeda digunakan untuk produk yang berbeda. Pilihannya biasanya didasarkan pada karakteristik bahannya. Saat merancang struktur apa pun, sifat dan pengujian logam yang digunakan diperhitungkan.

Pengujian yang dilakukan pada berbagai jenis logam membantu menentukan sifat mekanik, termal, dan kimia logam. Oleh karena itu, tergantung pada sifat logam yang terungkap, jenis pengujian tertentu dilakukan.

Kita akan berbicara lebih jauh tentang sifat dan pengujian logam apa yang sangat penting, dan apa sajakah itu.

Sifat-sifat logam.

Setiap jenis logam memiliki serangkaian sifat tertentu - mekanis, teknologi, dan operasional, yang mencirikan kemampuannya terhadap panas dan dingin, pengelasan, ketahanan terhadap beban berat, dll. Yang paling penting di antaranya adalah sebagai berikut:

• pengecoran - sifat-sifat logam ini penting selama pengecoran, untuk pengecoran berkualitas tinggi;
• ketidakstabilan;
• penyusutan (yaitu perubahan volume dan ukuran selama pendinginan dan pemadatan);
• segregasi (komposisi kimianya mungkin heterogen berdasarkan volume);
• kemampuan las (penting saat melakukan pekerjaan pengelasan; properti ini dinilai berdasarkan sambungan las yang telah selesai);
• perlakuan tekanan - penting bagaimana logam bereaksi terhadap beban eksternal, apakah logam itu runtuh di bawah tekanan;
• pemrosesan pemotongan - menunjukkan perilaku logam di bawah pengaruh berbagai alat pemotong;
• kekuatan dampak;
• ketahanan aus - ketahanan logam terhadap kerusakan permukaan akibat pengaruh gesekan;
• ketahanan korosi - ketahanan terhadap lingkungan basa, asam;
• tahan panas - ketahanan terhadap oksidasi pada suhu tinggi;
• tahan panas - bahan harus mempertahankan semua sifatnya bahkan ketika terkena suhu tinggi;
• tahan dingin - menjaga plastisitas logam pada suhu rendah;
• antifriction adalah sifat yang ditandai dengan bagaimana suatu logam dapat aus dengan bahan lain.

Semua sifat ini terungkap selama pengujian: mekanik, kimia, dan lainnya.

Pengujian mekanis logam.

Saat melakukan pengujian tersebut, beban yang berbeda diterapkan pada logam - beban dinamis (menimbulkan peningkatan tegangan pada logam) atau statis (peningkatan tegangan secara bertahap).

Selama pembebanan, berbagai jenis tegangan dapat timbul pada logam:

• mencukur;
• peregangan;
• tekan.

Misalnya, ketika logam dipuntir, tegangan geser terjadi pada material, sedangkan pemuaian atau pembengkokan secara bersamaan menimbulkan tegangan tekan dan tarik.

Berdasarkan beban dan tegangan yang dihasilkan, jenis pengujian mekanis berikut dapat dilakukan:

• tarik;
• untuk membungkuk;
• untuk tumbukan (kekuatan tumbukan logam ditentukan).

Selain itu, pengujian mekanis melibatkan pemeriksaan kelelahan material (biasanya selama pembengkokan), penarikan dalam, dan mulur. Uji kekerasan juga dilakukan dengan menggunakan metode indentasi dan metode dinamis (striker dengan ujung intan dijatuhkan ke logam).

Pengujian kimia logam.

Metode pengujian kimia digunakan untuk menentukan komposisi logam, kualitasnya, dll. Selama pengujian tersebut, keberadaan pengotor yang tidak perlu dan tidak diinginkan, serta jumlah pengotor paduan, biasanya terungkap.

Tes kimia juga membantu menilai ketahanan logam terhadap berbagai reagen.

Salah satu jenis tes tersebut adalah paparan selektif terhadap larutan kimia tertentu. Hal ini membantu untuk menentukan indikator seperti porositas, jumlah inklusi, segregasi, dll.

Pengujian sidik jari kontak diperlukan untuk mengetahui kadar fosfor dan sulfur dalam suatu logam.

Retakan musiman pada logam ditentukan dengan menggunakan larutan khusus yang terkena material tersebut. Sejumlah tes lain juga sedang dilakukan.

Tes optik dan fisik.

Selama pengujian, logam tidak hanya terkena berbagai jenis pengaruh, tetapi juga diperiksa dengan cermat di bawah mikroskop. Studi semacam itu memungkinkan untuk mengevaluasi kualitas logam, kesesuaiannya, karakteristik strukturalnya, dll.

Selain itu, logam harus menjalani pengujian radiografi. Studi-studi ini dilakukan dengan menggunakan radiasi gamma dan sinar-x keras. Kontrol semacam itu memungkinkan Anda menentukan cacat yang ada pada logam. Jahitan yang dilas sering kali menjalani pemeriksaan radiografi.

Ada juga sejumlah metode pengendalian lain yang digunakan pada logam. Diantara mereka:

• Bubuk magnetik - hanya digunakan untuk nikel, besi dan kobalt, serta paduannya. Metode ini menentukan cacat pada beberapa jenis baja.
• Ultrasonik - juga memungkinkan Anda mendeteksi cacat hanya menggunakan pulsa ultrasonik.
• Metode khusus termasuk mendengarkan dengan stetoskop, menguji viskositas siklik, dll.

Semua pengujian ini, termasuk pengujian kontrol, sangat penting: pengujian ini membantu menentukan logam mana yang cocok untuk berbagai struktur, perlakuan apa yang dapat dilakukan pada material, mode pengelasan apa yang digunakan, dll.