기술 테스트를 수행합니다. 금속 및 합금의 기술 테스트 금속의 기술 샘플 및 테스트

다양한 유형의 기술적 처리(압력 처리, 절단, 용접)를 거치는 금속 및 합금의 능력은 기술적 특성을 특징으로 합니다. 기술적 특성을 결정하기 위해 생산 조건에서 가장 자주 사용되는 기술 샘플을 사용하여 테스트가 수행됩니다. 많은 기술 샘플과 테스트 방법이 표준화되어 있습니다.

기술 테스트 결과를 바탕으로 생산에 채택된 기술 프로세스에 해당하는 조건에서 특정 재료로 고품질 제품을 제조할 수 있는 가능성이 결정됩니다. 기술 샘플에는 파이프 굽힘, 전복, 편평화, 비드 굽힘 테스트용 샘플이 포함됩니다.

굽힘 테스트(GOST 14019-68)는 재료의 연성을 결정하는 데 사용됩니다. 맨드릴 2를 사용하여 샘플 / (그림 10, a)는 롤러 3 사이의 프레스 힘 P에 의해 주어진 각도 a로 구부러집니다. 재료의 가소성은 굽힘 각도 a로 특징지어집니다. 샘플을 180° 구부리면 재료의 가소성이 매우 높아집니다. 테스트를 통과한 샘플은 균열, 찢어짐, 박리 등이 없어야 합니다.

최대 80mm 두께의 시트는 굽힘 테스트를 거치며, 긴 제품은 막대, 채널, 가열 또는 차가운 상태의 앵글 등을 압연하여 얻은 제품입니다.

업셋 테스트(GOST 8817-73)는 주어진 소성 변형을 견딜 수 있는 금속의 능력을 결정하는 데 사용됩니다. 샘플은 프레스나 해머를 사용하여 뜨겁거나 차가운 상태에서 특정 높이 h까지 증착됩니다.

볼트, 리벳 및 기타 패스너 제조에 사용되는 강철 및 알루미늄 합금 막대는 이러한 테스트를 받습니다. 슬럼프 테스트는 차가운 상태에서 3~30mm, 뜨거운 상태에서 5~150mm의 직경 또는 정사각형의 측면을 가진 원형 또는 정사각형 샘플에 대해 수행됩니다. 강철 샘플의 높이는 직경의 2배와 같아야 하며, 비철 합금으로 만든 샘플은 직경이 1.5 이상이어야 합니다.

샘플에 균열, 찢어짐 또는 파손이 나타나지 않으면 테스트를 통과한 것으로 간주됩니다. 파이프 평탄화 테스트(GOST 8695-75)는 파이프가 균열이나 찢김 없이 특정 높이 H(그림 10, c)까지 평탄화되는 능력을 결정하는 데 사용됩니다. 파이프 끝 또는 길이 20-50mm의 세그먼트는 두 개의 평행 평면 사이에서 평평해집니다. 파이프가 용접된 경우 그림에 표시된 대로 파이프의 이음새가 수평 축을 따라 위치해야 합니다. 파이프는 25 mm/min 이하의 속도로 부드럽게 편평해집니다.

샘플에 균열이나 찢어짐이 나타나지 않으면 테스트를 통과한 것으로 간주됩니다. 파이프 비딩 테스트(GOST 8693-58)는 파이프가 90° 각도로 플랜지되는 능력을 결정하는 데 사용됩니다. 파이프의 끝은 주어진 직경 D의 플랜지가 얻어질 때까지 가압력 P로 맨드릴 2를 사용하여 플랜지됩니다.

맨드릴의 작업면은 깨끗하게 가공되어야 하며 경도가 높아야 합니다(HB450-500). 비드를 형성하는 데 사용되는 맨드릴의 곡률 반경은 파이프 벽 두께(R^L2S)의 두 배를 넘지 않아야 합니다. 플랜지에 찢어짐이나 균열이 발견되지 않으면 비딩 품질이 우수한 것으로 간주됩니다.

파이프 굽힘 테스트(GOST 3728-66)는 파이프가 90° 각도에서 균열이나 찢어짐 없이 구부러지는 능력을 결정하는 데 사용됩니다. 테스트하기 전에 파이프는 깨끗하고 건조한 강모래로 채워집니다. 테스트는 샘플을 구부릴 수 있는 모든 방법으로 샘플을 부드럽게 구부려 외부 직경 D(단면적 및 길이 모두)가 초기 직경의 85% 미만이 되지 않는 것으로 구성됩니다.

외경이 최대 60mm인 파이프의 테스트는 직경이 60mm 이상인 파이프 섹션(너비 12mm의 파이프에서 절단된 세로 스트립)에서 수행됩니다. 샘플에 꼬임, 찢어짐 또는 박리가 나타나지 않으면 테스트를 통과한 것으로 간주됩니다.

용접성 시험은 맞대기 용접 이음의 강도를 결정하기 위해 수행됩니다. 용접된 샘플을 주어진 각도 a로 굽히거나 인장 시험을 수행합니다. 그런 다음 용접된 샘플의 강도를 테스트 중인 용접되지 않은 금속 샘플의 강도와 비교합니다.


시험

금속 가공 기술

주제: 판금 가공

1. Eriksen 방법에 따른 테스트를 통해 딥 드로잉용 시트 재료의 적합성 결정

2. 둥근 구멍을 구슬로 장식

3. 탄성도구를 이용한 펀칭

4. 금속의 초소성 매개변수 결정

문학

1. Eriksen 방법에 따른 테스트를 통해 딥 드로잉용 시트 재료의 적합성 결정

인발을 위한 금속의 적합성은 샘플의 선형 인장 시험 결과로부터 결정된 연성 지표에 의해 확립될 수 있습니다: 인장 강도에 대한 항복 강도의 비율 y/yv, 경화 지수 피, 이방성 계수 아르 자형 비.

금속

y t / y v = 0.65 - 0.75, 피 > 0,2, 아르 자형비? 1.0.

인장 테스트를 수행하고 위의 금속 연성에 대한 지표를 결정하려면 특수 장비, 고도로 자격을 갖춘 인력 및 상당한 시간 투자가 필요합니다. 따라서 이러한 테스트는 실험실 조건에서 수행됩니다. 생산 과정에서는 더 간단하고 덜 노동집약적인 기술 테스트가 수행됩니다. 이러한 테스트 중 하나는 MLT-10G 장치에 대한 GOST 10510-80(Eriksen 방법)에 따른 구형 구멍 드로잉 테스트입니다.

Eriksen 방법을 사용하여 시트 재료를 테스트하는 것은 기술적 테스트를 의미하며, 이는 기술적 처리 중에 경험하는 것과 유사한 소성 변형을 겪는 판금의 능력을 식별하는 것을 의미합니다.

판금 드로잉 작업에 대한 재료의 적합성을 확립하기 위해 세 가지 주요 유형의 테스트가 사용됩니다.

v 구형 구멍의 돌출 깊이를 테스트합니다.

v 캡의 드로잉 깊이에 대한 테스트;

v 구멍을 늘입니다.

MLT-10G 장치를 사용하면 위의 세 가지 유형의 테스트를 모두 수행할 수 있습니다.

Eriksen 방법은 펀치를 사용하여 윤곽선을 따라 고정된 샘플에 구형 구멍을 그리는 것으로 구성됩니다. 3 구형 작업 표면이 있습니다(그림 1.1).

샘플은 매트릭스 사이에 고정되어 있습니다. 1 그리고 클램핑 링 2 . 테스트 완료 기준은 샘플 표면에 균열이 형성되는 순간입니다. 금속의 드로잉 능력을 측정하는 척도는 깊이입니다. 시간 길쭉한 구멍. 연장된 구멍의 깊이에 따라 금속은 하나 또는 다른 도면 범주로 분류됩니다(표 1.1).

그림 1.1 - 구형 구멍을 그리는 방식: 1 - 매트릭스; 2 - 압력 링, 3 - 펀치

표 1.1 - Eriksen 방법을 사용한 재료 테스트 표준

GOST 10510--80 조임력에 따름 큐매트릭스에 대한 샘플의 비율은 10 - 11 kN이어야 합니다.

주요 테스트 지표(구형 구멍의 드로잉 깊이) 외에도 파괴 특성과 드로잉 구멍 표면 상태를 통해 금속 품질을 판단할 수 있습니다. 원호를 따라 샘플이 파열됨(그림 1.2, ㅏ) 금속의 등방성을 나타냅니다. 직선으로 브레이크(그림 1.2, 비) 금속의 줄무늬 미세구조를 나타냅니다. 구멍의 매끄러운 표면은 미세한 입자 구조를 나타내고, 거친 표면("오렌지 껍질")은 금속의 거친 입자 구조를 나타냅니다.

그림 1.2 - 구형 구멍의 드로잉(성형) 중 공작물의 파괴 유형

물질적 지원

v 시험기 MTL-10G(그림 1.3);

v 구형 세그먼트를 그리기(형성)하기 위한 장비 세트: 직경 20mm의 펀치, 매트릭스, 클램핑 링, 캘리퍼, 마이크로미터;

v (70-100) x (70-100) mm 크기의 카드 또는 직경 70-100 mm의 원 형태로 두께가 0.8 - 2.0 mm인 탄소판 또는 구조용 강철로 만들어진 샘플.

그림 1.3 - MTL-10G 시험기의 다이어그램: 1 - 스티어링 휠; 2 - 표시가 있는 와셔; 3 - 클램핑 링이 있는 부싱; 4 - 구형 펀치; 5 - 배기 지점; 6 - 거울; 7 - 스프링 장착 스토퍼; 8 - 나사.

MLT-10G 기계는 다음과 같이 작동합니다. 스티어링 휠(1)을 회전시키면 본체에 나사산으로 연결된 슬리브(3)가 오른쪽으로 이동하고, 스프링 스토퍼(7)에 의해 슬리브(3)에 고정된 나사(8)도 이동하게 됩니다. 이 경우, 공작물은 슬리브 3의 클램핑 링과 추출 지점 5 사이에 단단히 고정됩니다.

다음으로, 스프링을 압축하여 스토퍼(7)가 나사(8)의 막힌 홈에서 풀립니다. 스티어링 휠(1)을 더 회전시키면 슬리브(3) 구멍의 나사산을 따라 나사(8)가 슬리브와 함께 오른쪽으로 이동합니다. 고정된 3. 나사 8과 함께 움직이는 구형 펀치 4는 클램핑된 공작물을 배기 캐비티 유리 5로 변형시킵니다. 성형된 공작물의 균열 형성은 거울 6을 사용하여 시각적으로 기록됩니다.

2. 둥근 구멍을 구슬로 장식

금속 구멍 스탬핑 초가소성

홀 플랜징은 스탬핑 산업에서 널리 사용되며 드로잉 작업을 후속 바닥 절단으로 대체합니다. 홀 플레어링은 드로잉이 어렵고 여러 번의 전환이 필요할 때 큰 플랜지가 있는 부품을 제조할 때 특히 효과적으로 사용됩니다. 현재 직경 3 x 1000mm, 재료 두께 0.3 x 30mm의 구멍이 플랜징을 통해 생산됩니다.

플랜징이란 콜드 시트 스탬핑 작업을 의미하며, 그 결과 공작물의 내부(내부 플랜징) 또는 외부(외부 플랜징) 윤곽을 따라 플랜지가 형성됩니다. 기본적으로 둥근 구멍의 내부 플랜징이 수행됩니다. 이 경우, 비드의 형성은 이전에 펀칭된 구멍이 있는 공작물의 일부를 매트릭스의 구멍에 누르거나 비딩과 동시에 수행하여 수행됩니다. 둥근 구멍의 플랜지 패턴은 그림 2.1에 나와 있습니다. 플랜징의 한 유형은 벽이 얇아지는 플랜징입니다.

그림 2.1 - 원형 구멍 플랜징 방식: a) 구형 펀치 사용; b) 원통형 펀치

둥근 구멍은 구형 구멍을 사용하여 플랜지가 붙습니다(그림 2.1). ㅏ) 또는 원통형 펀치(그림 2.1 비). 후자의 경우, 펀치의 작업 끝은 리테이너(포수) 형태로 만들어져 구멍을 따라 공작물의 중심을 맞추고 직경의 작업 부분으로 원추형으로 전환됩니다. 디피.

플랜징 중 금속 변형은 다음과 같은 변화로 특징지어집니다. 접선 방향의 신장과 재료의 두께 감소는 공작물에 적용된 방사형 링 메시에서 알 수 있듯이(그림 2.2). 동심원 사이의 거리는 큰 변화 없이 유지됩니다.

그림 2.2 - 플랜징 전과 후의 공작물

홀 플랜징 시 변형 정도는 가공물의 홀 직경 사이의 비율에 의해 결정됩니다. 디및 측면 직경 디또는 소위 플랜징 계수:

에게 = 디/디,

어디 디정중선에 의해 결정됩니다(그림 2.2 참조).

플랜징 계수가 한계값을 초과하는 경우 에게이전에는 측벽에 균열이 생겼습니다.

주어진 재료에 대한 제한 플랜징 계수는 다음 공식을 사용하여 분석적으로 계산할 수 있습니다.

여기서 h는 플랜징 조건에 의해 결정되는 계수입니다.

d는 인장 시험에서 결정된 상대 신장률입니다.

최대 플랜징 계수의 값은 다음 요소에 따라 달라집니다.

1) 가공의 성격과 구멍 가장자리의 상태(드릴링 또는 펀칭, 버의 유무)

2) 공작물의 상대적 두께 에스/디;

3) 재료의 종류와 기계적 성질

4) 펀치 작동 부분의 모양.

공작물의 상대적 두께에 대한 최대 허용 플랜징 계수의 직접적인 의존성이 있습니다. 즉, 감소합니다. 디/에스최대 허용 플랜징 계수 값 에게 pre는 감소하고 변형 정도는 증가합니다. 또한, 그 가치는 에게사전은 저탄소강에 ​​대해 표 2.1에 표시된 플랜지 구멍을 얻는 방법에 따라 달라집니다. 표 2.2는 비철 재료의 플랜징 계수의 한계값을 보여줍니다.

구멍 가장자리의 결함(버, 가공 경화 등)으로 인해 플랜징 중 비드 벽이 얇아지는 허용 값은 인장 시험 중 가로로 좁아지는 값보다 상당히 낮습니다. 측면 가장자리의 최소 두께는 다음과 같습니다.

표 2.1 - 계산된 값 에게연강용 프리

펀치 유형

구멍을 만드는 방법

가치 에게의존하기 전에 디/에스

구의

스탬프를 찍다

원통형

디버링을 이용한 드릴링

스탬프를 찍다

둥근 구멍 플랜징에 대한 기술 매개변수 계산은 다음과 같이 수행됩니다. 초기 매개변수는 내부 직경입니다. 디내부 플랜지 구멍 및 측면 높이 N, 도면 세부사항에 의해 지정됩니다. 지정된 매개변수를 기반으로 필요한 직경이 계산됩니다. 디기술적 구멍.

표 2.2 - 값 에게비철금속 및 합금에 대한 예측

상대적으로 높은 쪽의 경우 직경 계산 디플랜징 전후의 공작물 부피의 동일성을 기준으로 수행됩니다.

어디 디 1 = 디엔 + 2( 아르 자형남 + 에스).

이 공식에서 기하학적 매개변수는 그림 2.1에 따라 결정됩니다.

낮은 쪽의 경우 방사형 단면의 기존 굽힘 조건에서 계산을 수행할 수 있습니다.

디 = 디 + 0,86아르 자형 m - 2 N - 0,57에스.

그런 다음 한 번의 전환으로 플랜징 가능성을 확인합니다. 이를 수행하려면 플랜징 계수(14페이지 참조)를 한계값과 비교하십시오. 에게이전: 에게 > 에게이전

원통형 펀치를 사용하여 둥근 구멍을 플랜징하는 힘은 대략 다음 공식에 의해 결정될 수 있습니다.

여기서 s T는 재료의 항복 강도입니다.

플랜징 중 힘 변화의 특성은 펀치 작동 부분의 윤곽선 모양에 따라 그림 2.3에 나와 있습니다.

그림 2.3 - 다양한 펀치 모양의 플랜지 원형 구멍에 대한 힘 다이어그램 및 전환: ㅏ) 곡선; 비) 구형; V) 원통형

3. 탄성도구를 이용한 펀칭

전통적인 시트 스탬핑 방법의 사용은 고가의 스탬핑 장비 생산과 관련이 있으며 대규모 및 대량 생산에만 효과적입니다. 소규모 및 파일럿 생산에서 기존 다이 설계를 사용하는 경우 콜드 시트 스탬핑은 경제적으로 수익성이 없습니다. 즉, 스탬핑 장비 비용이 보상되지 않습니다.

소규모 및 파일럿 생산에서 비용 효율적인 스탬핑 방법 중 하나는 작업 도구 중 하나가 고무 또는 폴리우레탄으로 만들어진 경우 탄성 도구를 사용하여 스탬핑하는 것입니다. 동시에 도구 설계가 크게 단순화되고 생산 비용이 절감되며 두 번째 작업 도구를 제작하고 장착할 필요성이 사라지고 생산 준비 리드타임이 단축됩니다.

탄성 도구를 사용한 스탬핑은 분리 작업(절단 및 펀칭)과 형태 변경 작업(굽힘, 드로잉 및 성형) 모두에 사용됩니다.

고무와 폴리우레탄은 스탬핑용 탄성 매체로 사용됩니다. 고무는 내마모성이 낮고 일반적으로 20h 30MPa를 초과하지 않는 비교적 낮은 압력에서 작동합니다.

최근에는 고무 대신 폴리우레탄을 사용하는 경우가 늘어나고 있습니다. 폴리우레탄은 내마모성이 더 뛰어나고 약 1000MPa(밀폐된 부피 기준)의 압력을 견딜 수 있습니다. 폴리우레탄의 강도는 고무의 강도보다 6시간 8배 높으며 600MPa에 이릅니다. 가장 일반적으로 사용되는 폴리우레탄은 SKU-6L, SKU-7L 및 SKU-PFL 브랜드입니다. 후자 등급은 일반적으로 분리 작업에 사용됩니다.

탄성 매체는 분리 작업을 수행할 때 특히 효과적으로 사용됩니다. 폴리우레탄을 사용하면 최대 3mm 두께의 알루미늄 합금 부품을 절단할 수 있습니다. 최대 2mm 두께의 강철(합금 및 탄소), 황동 및 청동으로 제작되었습니다.

절단 및 펀칭을 위한 일반적인 범용 장비는 그림 3.1에 나와 있습니다. 한 번의 프레스 스트로크로 부품이 윤곽을 따라 절단되고 절단 템플릿의 구성에 따라 구멍과 홈이 펀칭됩니다. 탄성공구가 들어있는 용기는 보통 정규화 후 경도를 지닌 40X 강철로 제작됩니다. H.R.C. 28시 32분.

간단한 구성과 2 x 3mm 이상의 두께를 지닌 컷아웃 템플릿은 탄소강 등급 U 8, U 8A, U 10, U 10A로 만들어집니다. 더 얇고 윤곽이 더 복잡한 템플릿은 합금강 등급 X 12, X 12M, X 12F 1로 만들어집니다. 경화 후 템플릿의 경도는 다음과 같습니다. H.R.C. 56 h 60, 연삭 후 작업 표면 거칠기 라 0시 25분 1시.

부품을 절단할 때 절단 템플릿의 높이는 재료 낭비의 양과 부품의 품질에 따라 매우 중요합니다. 최적의 템플릿 높이 N(mm 단위) 플라스틱 재료로 공작물의 고품질 절단을 보장하는 공식은 다음과 같습니다.

여기서 d r은 재료의 상대적으로 균일한 신장률입니다.

에스- 재료 두께, mm.

그림 3.1 - 탄성 매체를 사용한 절단 및 펀칭용 스탬프: 1 - 용기; 2 - 와셔; 3 - 탄성 도구; 4 - 공작물; 5 - 컷아웃 템플릿; 6 - 다이 플레이트

탄성 블록 높이 N e(mm)는 조건에서 선택됩니다.

N전자 3 시간 + 10, (3.2)

어디 N밀리미터 단위로 촬영됩니다.

필수 자재 수당 엘(mm) 단순한 윤곽으로 부품을 절단할 때 공식에 의해 결정됩니다.

어디 에프- 공작물과 다이 플레이트 사이의 마찰 계수.

곡선 윤곽이 있는 부품을 절단할 때 여유량 엘(mm)는 다음에 의해 결정됩니다.

어디 아르 자형- 부품 윤곽의 곡률 반경은 어디에 있습니까 (볼록한 윤곽에는 더하기 기호, 오목한 윤곽에는 빼기 기호가 사용됨).

윤곽을 따라 부품을 절단하는 데 필요한 압력은 재료의 기계적 특성, 두께 및 절단 템플릿의 높이에 따라 달라집니다. 볼록(더하기 기호) 또는 오목(빼기 기호) 곡선 단면의 경우 절단 압력 큐공식에 의해 결정됨

그리고 공식에 따른 직선 구간의 경우

큐 = 에스/에 있어요 시간. (3.6)

작은 직경의 구멍을 펀칭하는 경우 디압력은 다음과 같습니다

큐 = 3에스/에 있어요 디, (3.7)

치수가 있는 작은 홈을 절단하는 경우 ㅏ 비

윤곽선을 따라 부품을 절단하고 구멍과 홈을 펀칭하는 경우 필요한 압력은 최대값에 따라 결정되어야 합니다. 큐 max는 일반적으로 가장 작은 면적의 펀칭 구멍과 홈에 해당합니다.

누르는 힘 아르 자형분리 작업을 수행하는 데 필요한 는 다음 공식에 따라 탄성 공구의 마찰 및 압축으로 인한 손실 계수를 고려하여 결정됩니다.

아르 자형 = 1,2Fq최대 , (3.9)

어디 에프- 탄성 도구의 작업 표면 영역.

4. 금속의 초소성 매개변수 결정

초가소성(Superplasticity)은 높은 균질 온도에서 발생하고 응력의 영향으로 재료의 연속성을 파괴하지 않고 비정상적으로 높은 극단적인 변형 정도를 특징으로 하는 특수한 구조를 가진 변형 가능한 재료의 상태로, 그 크기는 매우 낮습니다. 변형률과 재료의 구조에 따라 크게 달라집니다.

따라서 재료를 초소성 상태로 전환하려면 세 가지 조건이 필요합니다.

1. 특수 구조는 크기가 25 미크론 이하인 초미세 등축 입자입니다. 이러한 구조는 초가소성 온도에서 입계 미끄럼이라는 다양한 변형 메커니즘을 제공합니다.

2. 최적 온도 T = 0.7…0.85 Tm. (Tmelt는 금속의 녹는 온도입니다.) T에서< 0,7 Тпл диффузионная подвижность зерен невелика для реализации межзеренного скольжения. При Т >0.85 Tmel에서는 집중적인 입자 성장이 발생하여 입계 미끄럼 과정을 억제하여 금속의 초소성 효과가 사라집니다.

3. 변형률 d: 완전한 확산 과정이 일어날 만큼 충분히 낮고 고온 조건에서 입자 성장을 방지할 만큼 충분히 높습니다. 크기가 1-10 μm인 초미립자 구조의 재료용 d = 10 -5 ... 10 -3 s -1 , 서브미크론 입자가 0.1-1 μm인 재료의 경우 d = 10 -0 ... 10 -3 s -1 , 나노결정질 구조 100-10 nm = 10 -1 ...10 1 s -1 , 비정질 물질의 경우 10 3 ...10 5 s -1 .

초가소성 상태의 징후:

1. 변형률 d의 변화에 ​​대한 유동 응력 S의 민감도 증가, 즉 급속 경화 경향이 증가합니다. 변형률에 대한 유동 응력의 속도 민감도는 계수에 의해 결정됩니다.

m = dlnS /dln th > 0.3.

2. 변형 가능성이 큰 자원(런닝 넥의 원리에 따라 수백, 수천 퍼센트의 준균일 변형).

3. SP 상태의 유동 응력은 소성 변형 중 재료의 항복 강도보다 몇 배 더 낮습니다.

압력에 의해 가공되는 금속 및 합금의 힘과 변형율 매개변수 간의 관계는 일반적으로 다음과 같습니다.

S = C n 번째 m , (4.1)

여기서 e와 d는 로그 변형 정도와 변형률입니다.

C는 금속의 온도와 구조에 따른 계수입니다.

초소성 재료의 경우 변형 경화가 사실상 없습니다. 즉, n = 0, e n = 1이고 식(1)은 다음과 같은 형식을 취합니다.

S = Kj·m, (4.2)

동시에 K? 와 함께.

매개변수 m을 결정하는 모든 방법은 적어도 두 가지 변형률 d에서 유동 응력 S의 비교를 기반으로 합니다.

공식 (2)에서 표시기 m은 다음 방정식으로 결정될 수 있습니다.

m = dlnS /dln 일 (4.3)

m을 결정하는 절차는 샘플을 최대 힘으로 늘리거나 압축한 다음 정상 유동 구간(하중이 일정하거나 감소하는 경우)에서 변형률이 v1에서 v2로 급격하게 증가하는 것입니다(그림 4.1). ).

그림 4.1 - 횡단 속도의 급격한 변화 방법으로 표시기 m을 결정하기 위한 힘-시간 곡선 구성표

새로운 최대 노력에 도달하고 안정된 흐름이 시작되면 횡단 속도가 다시 변경되어 감소하거나 증가합니다.

동일한 예비 변형과 구조의 불변성에 대한 요구 사항을 보다 완벽하게 충족하려는 욕구로 인해 그림 4.1의 곡선의 서로 다른 점을 사용하는 서로 다른 계산 방법이 개발되었습니다. 그 중 일부를 살펴보겠습니다.

1. Bekofen 방법에 따르면:

여기서 P A는 v 2에서의 최대 힘이고 P B는 속도 v 1의 단면 CD를 속도 v 2의 한 지점에서의 변형과 동일한 변형으로 외삽하여 얻은 힘입니다. 식(4.4)에서 얻은 값 m은 균일한 변형 조건에서 v1과 v2로부터 계산된 특정 평균 변형률에 할당됩니다.

Bacophen의 방법은 외삽 오류로 인해 부정확합니다.

2. Morrison의 방법은 m이 다음 방정식에 의해 결정되므로 외삽이 필요하지 않습니다.

여기서 S A 및 S C는 비교된 속도에 대한 최대 작용점에서의 실제 응력입니다.

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 및 Ho는 샘플의 원래 치수입니다.

D A, D C - 지점 A와 C에서 샘플의 절대 변형.

A 및 C - 실제 변형률,

일 A = V A /(N o - D A), s -1;

일 C = VC /(N o - D C), s -1,

여기서 V A 및 V C는 지점 A 및 C에서의 변형 속도(mm/s)입니다.

그러나 A점과 C점은 서로 다른 변형에 해당하며 속도를 증가시킬 때와 감소시킬 때 얻는 m의 값이 다릅니다.

3. 세 번째 방법에 따르면 m 값은 충격 전 변형률과 관련이 있습니다.

여기서는 속도 v 2의 정상 유동 구간에 대한 역외삽법을 속도가 전환된 변형(점 E 및 E!)에 대해 수행합니다.

이 방법은 결과의 재현성이 우수하지만 물리적 의미가 명확하지 않습니다.

4. Hedworth와 Stowell 방법은 직선 단면 DF에서 금속 구조가 아직 변경될 시간이 없다고 가정합니다.

위의 방법 중 Hedworth와 Stowell 방법이 가장 적합하다고 생각됩니다.

문학

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테스트 조직 및 기술

테스트는 품질, 신뢰성, 내구성 및 궁극적으로 제품의 경쟁력이 크게 좌우되는 완제품 제작 단계 중 하나입니다.

테스트 프로세스의 정의.

"테스트"의 개념은 제품의 주요 매개 변수 및 특성에 대한 실험적 결정, 조립 장치, 장치 및 제품 전체의 설계에 대한 실험적 테스트를 포함하여 광범위한 작업을 포괄합니다.

테스트 과정에서 제품의 작동 모드, 실행 및 켜기가 테스트됩니다. 실험 테스트의 궁극적인 목표는 제품 설계에 대한 기술적 요구 사항을 가장 잘 충족하는 제품을 만드는 것입니다. 많은 경우 테스트 결과에 따르면 개별 조립 장치 및 어셈블리의 설계를 변경하는 것뿐만 아니라 기계의 전체 설계를 크게 변경해야 하는 것으로 나타났습니다.

테스트의 주요 목적제품은 다음과 같습니다

장치 및 제품 전체의 설계 및 작동 다이어그램의 정확성을 평가하고 테스트 중에 조정합니다.

작동 조건에서 장치, 조립 장치 및 제품 자체의 기능을 확인 및 테스트하고 전체 설계 계획에서 상호 작용을 테스트합니다.

사용 조건의 전체 작동 범위에서 장치 및 제품의 주요 매개 변수 및 특성 결정

제품이 벤치에서 작동하거나 실제 조건에서 작동할 때 제품이 작동하지 않게 만들 수 있는 오작동 테스트 중에 발견된 원인을 연구하고 제거합니다.

테스트는 설계 문서의 요구 사항에 따라 제품 설계 매개변수의 기본 값, 설계 개발 원칙과 밀접하게 연관되어 지정되며 제품 제작의 전체 프로세스의 일부입니다.

객체(제품, 제품 등)

시험시설(시험장비, 검증 및 기록시설)

테스트 실행자

테스트용 NTD(프로그램, 방법론).





통제됨

착취,

운영상의

주기적,

점검


테스트

확립된 절차에 따라 특정 제품, 프로세스 또는 서비스의 하나 이상의 특성을 확립하는 것으로 구성된 기술적 작업입니다.

테스트 시스템에는 다음과 같은 주요 요소가 포함됩니다.

1. 대상(제품, 제품)

3. 시험 및 측정을 위한 시설(시험설비 및 검증 또는 기록수단)

4. 테스트 수행자

5. 테스트를 위한 기술 문서(프로그램, 방법론).

주요 테스트 유형 분류

연구단계

연구 - 필요한 경우 제품 수명주기의 모든 단계에서 수행됩니다.

따라서 구매한 자재는 제품 제작 시작 전 확인이 가능하며, 제작된 부품은 수술실에서 확인할 수 있습니다.

하나 또는 다른 외부 영향 요인에 따라 또는 필요한 양의 정보를 사용할 수 없는 경우 개체의 동작을 연구하기 위해 연구 테스트가 수행됩니다.

파일럿 생산 워크숍에서는 스케치를 바탕으로 모델, 모형, 프로토타입을 제작한 후 테스트합니다.

연구 테스트 과정에서 성능, 설계 솔루션의 정확성, 가능한 특성, 매개변수 변경 패턴 및 추세 등이 평가됩니다.

연구 테스트는 주로 전형적인 대표자를 대상으로 수행됩니다.

연구단계에서는

연구 테스트가 수행됩니다.어떻게 결정적인아니면 어떻게 평가적.

결정적인-목표는 주어진 정확성과 신뢰성으로 하나 이상의 수량 값을 찾는 것입니다.

추정된 -시험 대상의 적합성을 확립하기 위해 고안된 시험.

개발 단계에서

개발 테스트 –필요한 제품 품질 지표를 보장하기 위해 R&D 단계에서 기술 문서 변경의 영향을 평가합니다. 개발 테스트의 필요성은 개발자가 결정합니다. 테스트는 제품 및 해당 구성 요소의 파일럿 및 프로토타입 샘플에 대해 수행됩니다. 필요한 경우 개발자는 테스트에 제조업체를 참여시킵니다.

예비 테스트 –승인 테스트를 위해 샘플 제출 가능성을 결정합니다.

테스트는 표준 또는 기타 문서에 따라 수행됩니다.

이러한 문서가 없는 경우 진행 여부는 개발자가 결정합니다.

예비 테스트 프로그램은 제품의 작동 조건에 최대한 가깝습니다. 테스트 구성은 개발 테스트와 동일합니다.

예비 테스트는 인증된 테스트 장비를 사용하여 인증된 테스트 부서에서 수행됩니다.

테스트 결과에 따라 행위, 보고서가 작성되고 승인 테스트를 위해 제품을 제시할 가능성이 결정됩니다.

수락 테스트(AT)제품을 생산에 투입하는 타당성과 가능성을 결정하기 위해 수행됩니다. (단일 생산의 승인 테스트는 운영 전환의 타당성을 결정하기 위해 수행됩니다).

테스트를 위한 일반적인 제품 담당자는 테스트 결과를 전체 제품 세트에 배포할 수 있는 가능성에 따라 선택됩니다.

승인 테스트는 인증된 테스트 장비를 사용하여 인증 부서에서 수행됩니다.

PI 중에는 기술 건물에 설정된 지표 및 요구 사항의 모든 값이 모니터링됩니다.

현대화된 제품에 대한 테스트는 제안된 제품과 제조된 제품의 비교 테스트를 통해 수행됩니다.

생산 단계에서

자격 테스트(QT)다음과 같은 경우에 사용됩니다. 특정 연속 제품을 생산할 기업의 준비 상태를 평가하는 것은 물론, 라이센스에 따라 제품을 생산할 때와 다른 기업에서 마스터한 제품을 생산할 때 평가합니다.

임상시험 수행의 필요성은 승인위원회에서 결정됩니다.

승인 테스트(APT)제품의 공급 또는 사용 적합성을 결정하기 위해 수행됩니다.

테스트는 필요한 경우 고객이 참여하는 기업의 기술 제어 서비스에 의해 수행됩니다. 모든 제품은 테스트를 거치거나 배치로 샘플을 만듭니다(샘플에서 전체 배치를 평가할 수 있는 방법이 있는 경우).

테스트하는 동안 주요 매개 변수 값과 제품 성능이 모니터링됩니다.

테스트 절차는 GOST 또는 TU에 의해 설정되며 단일 생산에 대해 설정됩니다. 일.

정기 테스트(PT)다음과 같은 목적으로 수행됩니다.

제품의 주기적인 품질 관리

기술적 안정성 관리 정기 테스트 사이의 기간 동안의 프로세스;

현재 문서에 따라 제품 제조 확장 가능성 확인

통제 기간 동안 출시된 제품의 품질 수준 확인

승인 관리 중에 사용된 방법의 효율성을 확인합니다.

유형 테스트(TI)설계 또는 기술 프로세스에 대한 변경의 효과성과 타당성을 평가하기 위해 수행되는 통일된 방법론에 따라 동일한 표준 크기의 제품을 제어합니다.

테스트는 국가 승인 대표 또는 테스트 조직의 참여로 제조업체가 수행합니다.

검사 테스트(AI)작업 중인 완제품 샘플의 품질 안정성을 제어하기 위해 선택적으로 수행됩니다.

특별 승인 기관(국가 감독, 부서 통제 등)에 의해 수행됩니다.

인증시험(CT)제품이 안전 및 환경 보호 요구 사항을 준수하는지 확인하고 경우에 따라 제품 품질, 효율성 등의 가장 중요한 지표를 결정하기 위해 수행됩니다.

SI는 제품의 실제 특성이 과학 및 기술 문서의 요구 사항을 준수하는지 확인하기 위한 조치 시스템의 요소입니다.

SI는 제조업체와 독립적인 테스트 센터에서 수행됩니다.

SI 결과에 따라 NTD 요구 사항을 준수하는 제품 인증서가 발급됩니다.

인증은 제품의 공급자와 소비자가 테스트 결과를 상호 인정하는 것을 전제로 하며 이는 대외 무역 거래에서 특히 중요합니다.

작동 단계

감독 작업(PE)

PE는 사용 조건 하에서 제품이 과학 및 기술 문서의 요구 사항을 준수하는지 확인하고 신뢰성에 대한 추가 정보, 결함 제거 권장 사항 및 사용 효율성 향상을 위해 수행됩니다.

샘플은 PE용으로 분리되어 작동 조건에 가까운 조건을 만듭니다.

자격 또는 정기 테스트를 통과한 샘플은 PE에 배치됩니다.

소비자는 PE 결과(고장, 유지보수, 수리, 예비 부품 소비 등에 관한 정보)를 제조업체(개발자)에게 보내는 통지문이나 작업 현장의 로그에 입력합니다.

성능 주기 테스트(EPT)품질 지표의 변경으로 인해 건강 안전, 환경에 위협이 되거나 사용 효율성이 저하될 수 있는 경우 제품의 추가 사용 가능성 또는 타당성을 결정하기 위해 수행됩니다.

작동 제품의 각 단위는 설정된 작동 시간 또는 달력 시간 간격으로 테스트를 받습니다.

테스트는 주 감독 당국에 의해 수행됩니다.

다음 유형의 테스트를 결합하는 것이 허용됩니다.

마무리로 예비;

수락과 수락(단일 생산의 경우)

자격을 갖춘 합격 (대량 생산의 경우)

국가 승인 대상 제품을 제외하고 소비자의 동의를 받아 정기적으로 표준 제품을 사용합니다.

승인 및 정기 인증.

테스트 레벨

상태 -합격자격, 검사, 인증 및 정기검사를 위한 것입니다.

부서 간 –

부서별 –승인, 자격 ​​및 검사 테스트를 위해.

상태 테스트 -이러한 특정 유형의 제품을 테스트하기 위해 상위 조직에서 수행되는 가장 중요한 유형의 제품 테스트.

부서 간 테스트 –원칙적으로 관련 부서 (부처) 대표가 참여하여 승인 테스트 중에 수행됩니다.

테스트 조건과 위치에 따라 다음이 구분됩니다.

실혐실 -실험실 조건에서 수행됩니다.

서다 -테스트 또는 연구 부서의 테스트 장비(직렬 및 특수 장비)에서 수행됩니다.

다각형 -테스트 사이트(예: 자동차)에서 수행됩니다.

본격적인 –제품을 의도된 목적에 맞게 사용하는 조건에서 수행되는 테스트입니다. 제품은 테스트되었습니다.

모델 사용 -물리적 모델에서 수행됩니다(단순화, 축소).

때로는 물리적 모델 테스트를 물리적, 수학적, 수학적 모델과 결합하기도 합니다.

이벤트 시간(기간)입니다.

정상 -테스트 방법 및 조건은 작동 중과 동일한 시간 간격으로 객체의 속성에 대해 필요한 정보를 제공합니다.

가속 –일반 테스트보다 짧은 시간 내에 필요한 정보를 얻을 수 있습니다. 이는 보다 엄격한 테스트 조건을 통해 달성할 수 있습니다.

약칭 –축소된 프로그램에 따라 수행됩니다.

정의된 특징적인 객체에 따라

기능의 -객체의 목적에 대한 지표를 결정하기 위해 수행됩니다.

안정성 –기능을 구현하고 매개변수 값을 정상 한계 내에서 유지하는 제품의 능력을 결정합니다. 특정 요인(농업 환경, 충격파 등)에 노출되는 동안 규범적이고 기술적인 문서를 확립했습니다.

운송 가능성 –파괴 없이 운송이 가능하고 기능을 수행할 수 있는 능력을 갖추었는지 판단하기 위해 결정됩니다.

경계 –이전 간의 종속성을 결정합니다. 개체 매개변수 및 작동 모드의 허용 가능한 값.

기술 –제조 가능성을 보장하기 위해 제품 제조 중에 수행됩니다.

영향 결과를 토대로

파괴 불가능 –테스트 후에는 개체가 작동할 수 있습니다.

파괴 가능 –작동에 사용할 수 없습니다.

제품 테스트– 작동 모드 및 외부 영향 요인을 고려하여 물체(제품) 특성의 정량적 및 질적 특성을 실험적으로 결정합니다.

준비 및 테스트의 순서는 다음과 같은 주요 단계로 나타낼 수 있습니다.

1. 연간 및 분기별 테스트 계획 수립

2. 시험프로그램의 개발, 기존장비의 준비, 필요한 경우 시험장비(장비 및 측정기기)의 설계 및 제작 측정 장비 검증을 포함한 테스트 장비 인증;

3. 테스트 방법 및 인증 개발

4. 테스트를 위한 샘플의 선택;

5. 테스트 조건의 특성 값과 테스트된 샘플의 특성 값을 기록하고 오류를 결정하여 테스트 프로그램 및 방법론에 따라 테스트를 수행합니다.

6. 필요한 경우 특성값 등록 및 오류 확인을 통해 테스트한 후 테스트된 샘플을 검사합니다.

7. 완전성, 정확성, 신뢰성 평가를 포함한 테스트 데이터 처리

8. 테스트 결과와 샘플 사용을 기반으로 결정을 내리고 테스트 결과를 프로토콜 및 기타 자료 형식으로 기록합니다.

기획 –시험 준비의 첫 번째 단계,

지정된 유형의 제품에 대한 테스트 시기를 설정하는 주요 문서는 다음을 나타내는 테스트 일정입니다.

테스트 유형

제조업체의 제품명 및 주소

테스트용 샘플 제출 마감일

테스트용 샘플(샘플) 선택에 관여하는 기관

적절한 결정을 내리기 위한 권장 사항과 함께 테스트를 수행하고 결론을 발표하기 위한 마감일입니다.

제품 테스트 일정은 새(업그레이드) 제품 샘플 생성 작업, 새 장비 계획을 기반으로 구성됩니다.

테스트 프로그램 –특정 제품을 테스트하기 위한 주요 작업 문서입니다. 테스트 프로그램은 구현에 필수인 조직 및 방법론적 문서로, 다음을 설정합니다.

3. 제품 테스트 업무

4. 테스트된 매개변수 및 지표의 유형 및 순서

5. 날짜

6. 시험 방법.

테스트 프로그램은 원칙적으로 구현을 위한 조건과 기술 지원을 고려하여 각 테스트 범주에 대해 개별적으로 개발됩니다.

테스트 프로그램에는 일반적으로 다음 섹션이 포함됩니다.

일반 조항

테스트 시퀀스의 범위 및 목적

결정된 특성(지표)의 명명법, 제품에 대한 기술 요구사항

일반 테스트 조건.

테스트 방법다양한 유형의 테스트(신뢰성, 안전성 등)를 위해 별도로 개발되었으며 테스트 프로그램에 설정된 하나 이상의 지표(특성)뿐만 아니라 대상 및 테스트 조건에 필요한 모든 특성을 결정합니다.

테스트 절차에는 일반적으로 다음 정보가 포함됩니다.

1. 테스트의 목적, 이러한 유형의 테스트가 필요한 테스트 범주.

3. 테스트 카테고리에 따라 테스트할 샘플을 선택합니다.

4. 시험조건 및 해당 기자재가 인증된 기준을 참고하여 시험에 사용된 기자재를 표시한다.

5. 테스트 절차 및 순서에 대한 설명.

7. 테스트 결과의 평가.

8. 테스트 결과 기록 지침.

9. 안전 및 환경 요구 사항.

테스트 방법을 개발할 때 제품 테스트 방법에 대한 국제(외국) 표준을 사용할 필요가 있습니다.

테스트 방법론은 마이크로프로세서 기술, 고정밀 전자 센서 및 변환 장치, 디지털 및 자기 미디어를 사용하는 최신 기록 장비 등을 사용하여 테스트 프로세스를 자동화하고 테스트 및 측정 결과를 처리하고 기록하는 데 중점을 두어야 합니다. 테스트 방법론은 세계 수준에 부합해야 하며 테스트에 대한 축적된 경험을 반영해야 합니다.

테스트 준비, 테스트 장비 설계 및 생성, 테스트 장비 인증, 테스트 방법 개발 및 인증과 관련된 모든 자료뿐만 아니라 부정적인 결과를 포함하여 테스트 결과의 모든 관찰, 측정 및 처리 자료, 다양한 매체(관찰 및 테스트 로그, 오실로그램, 자기 테이프, 컴퓨터 메모리 디스크 등)에 기록된 정보는 예외 없이 테스트가 수행됨에 따라 시간순으로 체계화되어야 하며, 참여 당사자가 정한 기간 동안 보관되어야 합니다. 시험.

시험 결과 -이는 물체의 속성 특성을 평가하고, 테스트 데이터를 기반으로 물체가 규제된 요구 사항을 준수하는지 확인하며, 테스트 과정에서 물체의 기능 품질을 분석한 결과입니다. 테스트 결과는 테스트 데이터를 처리한 결과입니다.

테스트 결과는 제품의 기술 문서 요구 사항 준수 및 기술 프로세스의 안정성에 대한 결론을 포함하는 프로토콜에 기록됩니다(이전 정기 테스트, 승인 또는 자격 테스트 결과와 얻은 결과 비교를 기반으로 함). 프로토콜은 테스트를 수행한 기업(조직)의 승인을 받았습니다.

테스트 결과를 기반으로 작성된 프로토콜에는 다음이 포함됩니다.

1. 시험기관명, 시험종류 및 수준

2. 제품명 및 기호와 함께 테스트된 제품에 대한 정보. 제조업체의 번호 체계에 따른 제품 제조 날짜, 배치 번호, 테스트 샘플의 일련 번호. 측정된 매개변수와 그 특성, 제품 요구사항, 작동 조건, 보관 ​​및 운송 목록입니다.

3. 테스트에 대한 설명(테스트 유형, 테스트 방법 이름, 테스트 조건 및 위치, 시간 및 기간).

4. 시험설비에 관한 정보 : 시험설비 및 측정기기의 목록 테스트 장비 및 측정 장비의 정확도 특성, 인증 정보 테스트 데이터 처리 도구에 대한 정보.

5. 테스트 데이터 또는 데이터 프로토콜의 이름 및 지정과 함께 테스트 결과, 테스트 부서의 제안 및 제품 개선 또는 최종화를 위한 권장 사항이 포함됩니다.

테스트 준비, 테스트 장비 설계 및 생성, 테스트 장비 인증, 테스트 방법 개발 및 인증과 관련된 모든 자료뿐만 아니라 부정적인 결과를 포함하여 테스트 결과의 모든 관찰, 측정 및 처리 자료, 다양한 저장 매체(잡지 관찰 및 테스트, 오실로그램, 자기 테이프, 컴퓨터 메모리 디스크 등)에 기록된 모든 정보는 예외 없이 테스트가 수행됨에 따라 시간순으로 체계화되어야 하며, 참여 당사자가 정한 기간 동안 보관되어야 합니다. 시험.

제품 테스트를 수행하는 조직은 테스트 프로그램 및 방법, 작업 기록, 보고서, 행위, 프로토콜, 결론 등 제품 테스트와 관련된 모든 문서를 규정된 방식으로 보관합니다.

활동의 조직

테스트 실험실

(센터)

테스트 실험실(센터)은 독립적인 법인일 수도 있고 조직 내 부서일 수도 있습니다.

테스트 실험실의 일반적인 구조는 다음과 같습니다.


감독자실험실(센터)은 일반 관리를 제공하고 활동에 대한 정책을 형성합니다.

책임이 있는품질 보증 시스템을 위해 실험실의 "품질 매뉴얼" 조항의 구현을 개발하고 모니터링합니다(c).

대리인테스트 관리자는 테스트와 관련된 모든 기술 작업을 수행하는 역할을 담당합니다.

사무국사무 기능 수행, 테스트 주문 접수 및 등록, 작업 문서 보관 등

그룹 전문가테스트는 제품 테스트를 직접 수행하고 지정된 영역에서 테스트 보고서를 작성합니다.

기술적 능력테스트 실험실(중앙)은 다음의 존재 여부에 따라 결정됩니다.

자격을 갖춘 인력

테스트 및 제어에 필요한 측정 장비;

적절한 환경 조건을 갖춘 건물;

문서화된 작업 프로세스

테스트 방법 및 수단에 관한 규범적이고 방법론적인 문서;

품질 보증 시스템을 테스트합니다.

직원테스트 실험실 가지고 있어야 한다충분한 교육과 자격을 갖추고 있습니다.

다음 사항이 고려됩니다.

기초 교육;

실험실에서 작업을 시작하기 전 특별 전문 교육;

연구실 근무 시작 후 특별한 문제에 대한 교육 및 훈련

고급 교육 과정에서 얻은 특정 테스트를 수행하는 데 필요한 측정, 테스트 및 제어 방법 및 수단에 대한 지식

테스트 그룹에서 일한 경험이 있습니다.

실험실은 자격, 실제 경험 및 교육과 관련하여 필요한 문서와 정보를 보유해야 합니다. 이 데이터는 "품질 매뉴얼"에 나와 있습니다. 각 전문가에 대해 기능, 의무, 권리 및 책임, 교육 자격 요구 사항, 기술 지식 및 업무 경험을 설정하는 직무 설명이 제공됩니다.

시험소에서는 직원의 자질을 향상시키기 위한 조치에 큰 관심을 기울여야 합니다. 신규 직원과 경력 직원 모두를 대상으로 실시해야 합니다.

구별하다 외부 및 내부훈련.

외부 - 전통적인 형태로 진행됩니다. - 컨퍼런스 및 세미나에 참여합니다. 코스 공부; 교육 기관(학생 또는 이와 유사하지만 업무에 필요한 수준보다 높은 수준).

내부 – 자기 훈련; 자격 관련 문제에 대한 직원 간의 정기적인 토론(유명한 일본의 "품질 서클"과 유사)

그러한 논의는 경영진이 직원에게 도덕적 압력을 가하지 않고 진행되어야 합니다. 테스트 개선을 목표로 하는 문제 해결에 대한 이니셔티브가 장려되어야 합니다.

여러 유럽 국가의 테스트 실험실을 통합하는 국제 조직 "EUROLAB"은 테스트 담당자에 대한 4가지 수준의 자격을 확립했습니다.

1. 초급 수준 – 특수 교육 및 특수 훈련이 아닙니다.

2. 기본 수준 – 실험실에서 작업을 수행하는 데 필요한 기본 전문 교육입니다.

3. 고급 수준 – 실험실 작업 수행을 위한 보다 높은 수준의 기본 전문 교육과 고급 지식입니다.

4. 최고 수준 – 고등 교육, 복잡한 테스트 문제 해결 능력, 테스트 및 관리(관리)에 대한 심층적인 지식.

이 4가지 레벨 각각은 충분함, 양호함, 우수함이라는 세 가지 자격 등급을 제공합니다. 이러한 기준은 EN45001을 준수하는지 테스트 실험실을 인증할 때 직원을 평가하는 데 사용됩니다.

테스트의 성공 여부는 주로 가용성에 달려 있습니다. 테스트 장비 및 측정 장비.

적용 분야에 따라 테스트 장비는 다음과 같이 구분됩니다.

일반산업;

산업;

특수(단일 복사본으로 제조된 장비 및 해당 기업에서만 제조된 제품을 테스트하기 위한 장비).

필요한 경우 누락된 장비(산업 및 특수 테스트 장비)는 사전에 설계 및 제조되며 특정 유형의 제품을 나타냅니다.

일반 조항 및 절차 인증테스트 장비

표준화된 외부 영향 요인과 부하를 재현하는 시험 장비는 인증 대상입니다.

인증의 목적 – 장비의 표준화된 정확도 특성 결정, 규범 및 기술 문서 요구 사항 준수 및 장비 작동 적합성 확립.

정규화된 정확도 특성을 향하여테스트 장비에는 지정된 기간 동안 필요한 정확성과 안정성으로 지정된 범위 내에서 테스트 조건을 재현하고 유지하는 장비의 능력을 결정하는 기술적 특성이 포함됩니다.

프로토타입, 연속 생산되고 현대화된 장비, 단일 사본으로 제조된 장비 및 수입 장비는 인증 대상입니다.

인증 결과에 따라 사용이 적합하다고 인정되는 시험장비에 대하여는 운용이 허용됩니다.

작동 및 유지 관리 문서가 있어야 합니다. 테스트 시 의심스러운 결과를 나타내는 결함이 있는 장비는 서비스에서 제거하고 부적합함을 표시하기 위해 적절하게 표시해야 합니다.

수리 후에는 테스트(검증, 교정)를 통해 적합성을 확인해야 합니다.

테스트 또는 측정 장비의 각 부분에는 다음이 있어야 합니다. 등록 특성.다음 정보가 포함되어 있습니다.

장비 식별;

제조업체명(회사), 유형(브랜드), 공장 재고번호

수령 및 시운전 날짜

현재 위치(필요한 경우)

수령 당시의 상태(새 상품, 낡은 상품, 유효 기간이 연장된 상품 등)

수리 및 유지 관리 데이터

모든 손상이나 고장, 변경 또는 수리에 대한 설명입니다.

필요한 경우 측정 및 테스트 장비의 교정 또는 검증은 작동 전과 그 후에 다음 사항에 따라 수행됩니다. 설치된 프로그램.

전체 장비 교정 프로그램은 실험실에서 제출한 측정값이 국내 및 국제 기준 측정 기기(있는 경우)를 추적할 수 있도록 보장해야 합니다.

그러한 추적성을 달성할 수 없는 경우, 테스트 실험실은 테스트 결과의 상관관계 또는 정확성에 대한 설득력 있는 증거를 제공해야 합니다(예: 적절한 실험실 간 테스트 프로그램에 참여하여).

모범적 인실험실에서 사용 가능한 측정 장비는 작업 장비 교정에만 사용해야 하며 다른 목적으로 사용해서는 안 됩니다. 국내 또는 국제 표준에 대한 추적성을 보장할 수 있는 관할 기관에서 교정해야 합니다.

테스트 실험실의 시설은 테스트의 정확성과 신뢰성에 부정적인 영향을 미치는 데 필요한 조건을 제공해야 합니다.


테스트 장소는 증가된 t 0 , 먼지, 습도, 소음, 진동, 전자파 교란과 같은 폭발 요인의 영향으로부터 보호되어야 하며 해당 테스트 방법, 위생 표준 및 규정, 직업 안전 및 환경 보호의 요구 사항도 충족해야 합니다. 요구 사항.

건물은 장비 손상 위험과 위험한 상황을 제거하고 직원의 자유로운 이동과 정확성을 보장할 수 있을 만큼 충분히 넓어야 합니다.

필요한 경우 테스트 조건 및 비상 전원 공급 장치를 조절하는 장치가 제공됩니다.

이 실험실 직원과 관련이 없는 사람의 입장 조건을 결정해야 하며 이는 제3자를 위한 실험실 활동에 대한 정보의 기밀성을 보장하기 위한 조건 중 하나입니다.

생산 시설의 상태와 위치 계획에 관한 데이터는 품질 매뉴얼의 별도 섹션을 구성합니다.

테스트 실험실은 명확하게 규제되어야 하며 문서화된 작업 프로세스,주문 접수부터 테스트 보고서 발행까지 전체 테스트 과정을 수반합니다. 따라서 실험실에서 기술 작업을 수행할 때 명확성이 달성됩니다.

GOST 51000.3-96은 테스트 결과에 중대한 영향을 미치는 절차에 특별한 주의를 기울입니다.


제품 테스트 샘플을 처리하는 절차(이 프로세스를 "샘플 관리"라고도 함)에는 다음이 포함됩니다.

샘플의 적절한 준비 및 선택, 라벨링

운송 및 보관 조건을 준수합니다.

테스트를 위해 제출된 제품 샘플은 규제 문서 준수 여부를 확인하고 적절한 문서를 첨부해야 합니다. 선택 프로토콜.

등록 시스템은 예를 들어 다른 고객과 관련하여 샘플 또는 테스트 제품의 사용에 대한 기밀성을 보장해야 합니다. 필요한 경우 창고에 제품을 보관하기 위한 절차가 도입됩니다.

테스트를 위한 제품의 보관, 운송 및 준비의 모든 단계에서 테스트 결과에 부정적인 영향을 미치는 오염, 부식 또는 과도한 하중으로 인해 제품이 손상되지 않도록 필요한 예방 조치를 취합니다.

샘플의 수령, 보관, 반환(또는 폐기)은 명확하게 설정된 규칙에 따라 수행됩니다.

적절한 시료 관리는 테스트 품질을 보장하는 가장 중요한 단계 중 하나입니다.

실험실에서 테스트를 수행할 때는 테스트 프로세스에 대한 표준이나 사양에 의해 설정된 방법을 사용해야 합니다.

이러한 문서는 테스트 수행을 담당하는 담당자가 사용할 수 있어야 합니다.

확립된 테스트 방법이 없는 경우, 사용할 방법에 대한 고객과 실험실 간의 합의를 문서화해야 합니다.

테스트 연구소에서 수행한 작업은 테스트 결과 및 기타 관련 정보를 정확하고 명확하며 명확하게 보여주는 보고서에 반영됩니다.

각 테스트 보고서에는 최소한 다음 정보가 포함되어야 합니다.

시험소의 명칭, 주소 및 시험 장소(주소가 다른 경우)

프로토콜 지정(예: 일련 번호 0, 각 페이지의 번호 지정, 총 페이지 수,

고객의 이름과 주소

시험 시료의 특성 및 명칭

샘플 수령 및 테스트 날짜

테스트, 설명 및 절차에 대한 기술 사양 지정(필요한 경우)

샘플링 절차에 대한 설명

특정 테스트와 관련된 테스트 사양 또는 기타 정보에 대한 변경 사항

비표준 테스트 방법 또는 절차의 수행과 관련된 데이터

측정, 관찰 및 얻은 결과는 표, 그래프, 그림, 사진 및 필요한 경우 기록된 오류로 뒷받침됩니다.

측정 오류 설명(필요한 경우)

시험 보고서 작성 책임자의 서명 및 작성 날짜

프로토콜이 테스트된 표본에만 적용된다는 설명

시험소의 허가 없이 프로토콜을 부분적으로 재인쇄할 가능성을 배제하는 진술입니다.

테스트 품질을 보장하는 데 매우 중요한 것은 다음과 관련된 절차입니다. 측정, 테스트 및 제어 장비의 작동.여기에 다음을 제공하는 것이 중요합니다.

필요한 기술 및 도량형 특성을 나타내는 테스트, 측정 및 제어 장비의 등록을 유지합니다.

이 장비의 라벨링 및 보관

각 작업장에서 측정, 테스트 및 제어를 수행하는 방법의 가용성

외부 작동 조건 준수

유지보수 및 수리 일정, 검사 및 교정 문서의 가용성

책임의 할당

금속의 일련의 기계적 특성을 확립하기 위해 연구 중인 재료의 샘플에 대해 정적 및 동적 테스트를 거칩니다.

정적 테스트는 샘플에 가해지는 하중이 천천히 그리고 부드럽게 증가하는 테스트입니다.

4.2.1. 정적 테스트에는 인장, 압축, 비틀림, 굽힘 및 경도 테스트가 포함됩니다. 인장 시험기에서 수행되는 정적 인장 시험의 결과로 연성 금속의 인장 다이어그램(그림 4.6a)과 조건부 응력 다이어그램(그림 4.6b)이 얻어집니다.

쌀. 4.6. 응력에 따른 변형률 변화: a – 플라스틱 재료의 인장 도표; b - 플라스틱 재료의 조건부 응력 다이어그램

그래프는 적용된 응력이 아무리 작더라도 변형을 일으키고 초기 변형은 항상 탄성이며 그 크기는 응력에 직접적으로 의존한다는 것을 보여줍니다. 다이어그램(그림 4.6)에 표시된 곡선에서 탄성 변형은 선 OA와 그 연속으로 특징지어집니다.

A 지점 이상에서는 응력과 변형률 사이의 비례 관계가 위반됩니다. 응력은 탄성뿐만 아니라 소성 변형도 유발합니다.

그림에 표시됩니다. 4.6 외부에서 가해지는 응력과 이로 인해 발생하는 상대 변형 사이의 관계는 금속의 기계적 특성을 나타냅니다.

직선 OA의 기울기(그림 4.6a)는 다음과 같습니다. 금속 경도 또는 외부에서 가해지는 하중이 어떻게 원자간 거리를 변화시키는지에 대한 특성, 첫 번째 근사치에서는 원자간 인력의 힘을 특징으로 합니다. 직선 OA의 경사각의 접선은 다음에 비례합니다. 탄성 계수 (E)는 응력을 상대 탄성 변형으로 나눈 몫과 수치적으로 동일합니다(E = s/e).

전압 s pts (그림 4.6b), 이는 다음과 같습니다. 비례의 한계, 소성 변형이 나타나는 순간에 해당합니다. 변형 측정 방법이 정확할수록 A 지점이 낮아집니다.

전압 제어(그림 4.1b)라고 합니다. 탄력적 한계, 소성 변형이 조건에 의해 설정된 주어진 작은 값에 도달하는 경우. 0.001의 잔류 변형률 값이 자주 사용됩니다. 0.005; 0.02%와 0.05%. 해당 탄성 한계는 s 0.005, s 0.02 등으로 표시됩니다. 탄성한계는 장치나 기계의 탄성요소에 사용되는 스프링 재료의 중요한 특성입니다.

전압 s 0.2라고 합니다. 기존 항복 강도 이는 0.2%의 소성 변형에 해당합니다. 물리적 항복강도 t는 항복 안정기가 있을 때 인장 선도로부터 결정됩니다. 그러나 대부분의 합금의 인장 시험 중에는 다이어그램에 항복 안정기가 없습니다. 선택된 0.2%의 소성 변형은 탄성에서 소성 변형으로의 전환을 매우 정확하게 특성화하며 응력 s 0.2는 테스트 중에 여부에 관계없이 쉽게 결정됩니다. 다이어그램에 항복 안정기가 있거나 없습니다. 계산에 사용되는 허용 전압은 일반적으로 s 0.2보다 1.5배 작게 선택됩니다.



최대 전압 s는 다음과 같습니다. 일시적인 저항, 재료의 최대 하중 지지력, 파괴 전 강도를 특성화하며 공식에 의해 결정됩니다.

s in = P 최대 / F o

계산에 사용된 허용 전압은 s보다 2.4배 작게 선택됩니다.

재료의 가소성은 상대 신율 d와 상대 수축 y로 특징지어집니다.

d = [(l k – l o) / l o ] * 100,

y = [(F o – F k) / F o ] * 100,

여기서 l o 및 F o는 샘플의 초기 길이 및 단면적입니다.

l k - 샘플의 최종 길이;

F к – 파열 부위의 단면적.

4.2.2. 경도- 더 단단한 물체가 들어왔을 때 소성 또는 탄성 변형에 저항하는 재료의 능력을 말합니다. 들여쓰기.

경도를 결정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

브리넬 경도는 결과 구형 압입의 표면적에 대한 시험 재료에 강철 공을 밀어 넣을 때의 하중의 비율로 정의됩니다(그림 4.7a).

HB = 2P/pD,

D – 볼 직경, mm;

d – 구멍 직경, mm

쌀. 4.7. 경도 테스트 방식: a – Brinell에 따름; b – Rockwell에 따르면; c – 비커스에 따르면

로크웰 경도정점 각도가 120°인 다이아몬드 원뿔 또는 직경 1.588mm의 경화된 볼의 시험 재료에 대한 침투 깊이에 의해 결정됩니다(그림 4.7.b).

콘이나 볼은 두 번의 연속적인 하중으로 눌러집니다.

예비 Ro = 10n;

총 P = P o + P 1, 여기서 P 1은 주 부하입니다.

경도는 기존 단위로 표시됩니다.

A 및 C 척도의 경우 HR = 100 – (h – h o) / 0.002

척도 B HR = 130 – (h – h o) / 0.002

경도를 결정하기 위해 하중이 60N(HRA)인 다이아몬드 콘, 하중이 150N(HRC)인 다이아몬드 콘 또는 직경이 1.588mm(HRB)인 강철 공이 사용됩니다.

비커스 경도화학적 열 처리를 통해 얻은 얇은 두께와 얇은 표면층의 부품에 대해 측정됩니다.

이 경도는 136o 면 사이의 각도가 136o인 다이아몬드 사면체 피라미드를 시험 재료에 압착할 때의 하중 대 결과 피라미드 임프린트의 표면적의 비율로 정의됩니다(그림 4.7.c).

HV = 2P * sin a/2 / d 2 = 1.854 P/d 2 ,

a = 136 о – 면 사이의 각도;

d – 두 대각선 길이의 산술 평균, mm.

HV 값은 공식에 따라 알려진 d 또는 GOST 2999-75에 따른 계산 표에서 찾습니다.

미세경도,금속의 구조적 이질성을 고려하여 샘플의 작은 영역을 측정하는 데 사용됩니다. 이 경우 피라미드는 비커스 경도를 결정할 때와 같이 하중 P = 5-500 N에서 압착되고 두 대각선 길이의 산술 평균 (d)은 미크론 단위로 측정됩니다. 미세 경도를 측정하기 위해 금속 조직 현미경이 사용됩니다.

4.2.3. 동적 하중 하에서 재료가 파괴되는 것에 대한 저항성은 다음과 같은 특징을 갖습니다. 충격 강도. 진자 파일드라이버를 한 번 타격하여 중앙에 집중 장치(노치)가 있는 프리즘형 샘플을 파괴하는 특정 작업으로 정의됩니다(GOST 9454-78)(그림 4.8): KS = K / So (K는 파괴 작업; So는 농축기 위치의 샘플 단면적입니다.

쌀. 4.8. 충격 시험 계획

충격강도(MJ/m2)는 KCU, KCV, KCT로 표시됩니다. 문자 KS는 충격 강도의 기호, 문자 U, V, T - 집중 장치 유형: 노치 반경 r n = 1 mm의 U자형, r n = 0.25 mm의 V자형을 의미합니다. T - 노치 바닥에 피로 균열이 발생함. KCU는 충격 강도의 주요 기준입니다. KCV와 KCT는 특별한 경우에 사용됩니다.

샘플 파괴에 소요되는 작업은 공식에 의해 결정됩니다

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

여기서 P는 진자의 질량, kg입니다.

l 1 – 진자 축에서 무게 중심까지의 거리;

b - 충격 후 각도;

a - 충격 전 각도

4.2.4.순환 내구성 반복되는 응력 주기 조건에서 재료의 성능을 특성화합니다. 스트레스 사이클 - 전압의 총합은 기간 T 동안 두 제한값 최대값과 최소값 사이에서 변경됩니다(그림 4.9).

쌀. 4.9. 정현파 전압 사이클

대칭 주기(R = -1)와 비대칭 주기(R은 넓은 범위 내에서 다양함)가 있습니다. 다양한 유형의 사이클은 기계 부품의 다양한 작동 모드를 특징으로 합니다.

반복 하중의 영향으로 재료에 손상이 점진적으로 축적되어 특성 변화, 균열 형성, 발달 및 파괴를 일으키는 과정을 피로라고하며 피로에 저항하는 능력을 내구성이라고합니다 (GOST 23207 -78).

다양한 요인이 기계 부품의 피로에 영향을 미칩니다(그림 4.10).

쌀. 4.10. 피로강도에 영향을 미치는 요인

정적 하중으로 인한 파손과 피로로 인한 파손에는 다음과 같은 여러 가지 특징이 있습니다.

이는 정적 하중, 낮은 항복 한계 또는 인장 강도보다 낮은 응력에서 발생합니다.

파괴는 응력이 집중되는 곳(변형)의 표면(또는 표면 근처)에서 국부적으로 시작됩니다. 국부적인 응력 집중은 반복적인 하중이나 가공 흔적 또는 환경 영향의 형태로 절단된 결과로 인한 표면 손상에 의해 생성됩니다.

파손은 재료의 손상 축적, 피로 균열의 형성, 일부의 점진적인 발전 및 병합을 하나의 주요 균열 및 급속한 최종 파괴로 특징 짓는 여러 단계로 발생합니다.

골절은 피로 과정의 순서를 반영하는 특징적인 골절 구조를 가지고 있습니다. 균열은 균열 초점(미세 균열이 형성되는 장소)과 피로 및 파손이라는 두 영역으로 구성됩니다(그림 4.11).

쌀. 4.11. 피로 파괴 다이어그램: 1 – 균열 시작 지점; 2 – 피로 구역; 3 – 돌롬 존

4.3. 금속 및 합금의 구조적 강도

구조적 강도금속 및 합금은 특정 제품의 서비스 특성과 가장 큰 상관관계가 있는 강도 특성의 복합체입니다.

재료 저항취성파괴는 구조물의 신뢰성을 결정하는 가장 중요한 특성이다.

취성파괴로의 전환은 다음과 같은 여러 가지 요인에 기인합니다.

합금의 특성(격자 유형, 화학적 조성, 입자 크기, 합금 오염)

설계 특징(응력 집중 장치 존재)

작동 조건(온도 조건, 금속에 대한 하중 존재).

금속 및 합금의 구조적 강도를 평가하는 데는 몇 가지 기준이 있습니다.

결정기준 신뢰할 수 있음 갑작스러운 파괴에 대한 금속(임계 취성 온도, 파괴 인성, 균열 전파 중 흡수된 일, 반복 하중 하에서의 생존 가능성);

결정기준 내구성 재료(피로강도, 접촉 내구성, 내마모성, 내식성).

재료의 신뢰성을 평가하기 위해 다음 매개변수도 사용됩니다. 1) 충격 강도 KCV 및 KCT; 2) 저온 취성의 온도 임계값 t 50. 그러나 이러한 매개변수는 정성적일 뿐이며 강도 계산에는 적합하지 않습니다.

KCV 매개변수는 압력 용기, 파이프라인 및 기타 고신뢰성 구조물에 대한 재료의 적합성을 평가합니다.

노치 바닥에 피로 균열이 있는 샘플에서 결정된 KCT 매개변수가 더 많은 것을 나타냅니다. 이는 충격 굽힘 중 균열 발생 작업을 특성화하고 파괴 시작을 억제하는 재료의 능력을 평가합니다. 재료의 KCT = 0이면 작업 비용 없이 재료의 파괴 ​​과정이 발생함을 의미합니다. 이 물질은 깨지기 쉽고 작동상 신뢰할 수 없습니다. 그리고 반대로, 작동 온도에서 결정된 KCT 매개변수가 높을수록 작동 조건에서 재료의 신뢰성이 높아집니다. 특히 중요한 용도의 구조물(항공기, 터빈 로터 등)용 재료를 선택할 때 KCT가 고려됩니다.

저온 취성 임계값은 취성 파괴에 대한 재료의 민감성에 대한 온도 감소의 영향을 특징으로 합니다. 이는 온도 감소 시 노치 샘플의 충격 테스트 결과를 통해 결정됩니다.

연성 파괴에서 취성 파괴로의 전환은 온도 범위(t in - t x)에서 관찰되는 파괴 구조의 변화와 충격 강도의 급격한 감소(그림 4.12)로 표시됩니다(온도의 경계 값). 연성 및 취성 파괴).

쌀. 4.12. 파괴의 점성 성분 비율(B) 및 재료 KCV, KCT의 충격 강도에 대한 시험 온도의 영향

파괴의 구조는 연성 파괴(t > t in)가 있는 섬유질 매트에서 취성 파괴(t > t in)가 있는 결정질 광택으로 변경됩니다.< 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.

주어진 온도에서 작동하기 위한 재료의 적합성은 작동 온도와 t 50 사이의 차이와 동일한 점도의 온도 예비로 판단됩니다. 더욱이, 작동 온도와 관련하여 취성 상태로의 전이 온도가 낮을수록 점도의 온도 예비력이 커지고 취성 파괴에 대한 보장이 높아집니다.

4.4. 금속의 강도를 높이는 방법

기술적 강점과 이론적 강점을 구별하는 것이 관례입니다. 기술적 강도는 다음 속성 값에 따라 결정됩니다. 탄성 한계(s 0.05); 항복강도(s 0.2); 인장 강도(in); 탄성률(E); 내구성 한계(s R).

이론적 강도는 원자 간 상호 작용의 힘과 전단 응력의 영향으로 두 줄의 원자가 서로에 대해 동시에 변위된다는 가정을 고려하여 물리적 계산에 따라 재료가 가져야 하는 변형 및 파괴에 대한 저항으로 이해됩니다.

결정 구조와 원자간 힘을 바탕으로 금속의 이론적 강도는 다음 공식을 사용하여 대략적으로 결정할 수 있습니다.

t 이론 » G/2p,

여기서 G는 전단 계수입니다.

지정된 공식을 사용하여 계산된 이론 강도 값은 기술 강도보다 100~1000배 더 큽니다. 이는 결정 구조의 결함과 주로 전위의 존재로 인해 발생합니다. 금속의 강도는 전위 밀도의 선형 함수가 아닙니다(그림 4.13).

쌀. 4.13. 금속의 밀도 및 기타 결함에 대한 변형 저항의 의존성 다이어그램: 1 – 이론적 강도; 2-4 – 기술적 강도(2 – 위스커, 3 – 강화되지 않은 순수한 금속, 4 – 합금, 가공 경화, 열 또는 열기계 처리로 강화된 합금)

그림 4.13에서 볼 수 있듯이 최소 강도는 특정 임계 전위 밀도에 의해 결정됩니다. ㅏ, 약 10 6 – 10 8 cm -2 . 이 값은 어닐링된 금속에 적용됩니다. 어닐링된 금속의 s 0.2 값은 10 -5 – 10 -4 G입니다. 만약에 ㅏ> 10 12 – 10 13 cm -2, 이 경우 균열이 발생할 수 있습니다.

전위밀도(결함수)가 다음보다 작은 경우 ㅏ(그림 4.13) 그러면 변형에 대한 저항이 급격히 증가하고 강도는 이론적인 강도에 빠르게 접근합니다.

강도가 향상되었습니다.

결함이 없는 구조의 금속 및 합금을 생성함으로써, 즉 수염("수염") 획득;

전위를 포함한 결함의 밀도 증가 및 전위의 이동을 방해하는 구조적 장애물;

복합재료의 생성.

4.5. 가열이 변형된 금속의 구조와 특성(재결정)에 미치는 영향

소성 변형(그림 4.14)은 내부 에너지(내부 응력) 증가로 인해 재료가 불안정한 상태를 생성합니다. 금속의 변형은 경화 또는 소위를 동반합니다. 경화 . 금속을 보다 안정적인 구조 상태로 되돌리는 현상이 자발적으로 발생해야 합니다.

쌀. 4.14. 냉간 가공된 금속의 기계적 성질과 구조에 대한 가열의 영향

소성 변형된 금속을 보다 안정적인 상태로 만드는 자발적인 과정에는 결정 격자의 왜곡 제거, 기타 입자 내 과정 및 새로운 입자의 형성이 포함됩니다. 결정 격자의 응력을 완화하기 위해 원자의 움직임이 거의 발생하지 않으므로 고온이 필요하지 않습니다. 약간의 가열(철의 경우 300~400oC)도 격자 왜곡을 제거합니다. 즉, 상호 파괴, 블록 병합, 내부 응력 감소, 공극 수 감소 등으로 인해 전위 밀도가 감소합니다.

변형된 금속을 가열하는 동안 변형된 격자를 교정하는 것을 돌아가거나 쉬거나. 이 경우 금속의 경도는 원래보다 20~30% 감소하고 연성은 증가합니다.

0.25 - 0.3 T pl의 온도에서의 복귀와 병행하여, 다각형화 (벽으로의 전위 수집) 및 세포 구조가 형성됩니다.

재료가 변형되는 동안 내부 응력을 완화하는 방법 중 하나는 재결정화입니다. 재결정 , 즉. 새로운 입자의 형성은 복귀 온도보다 높은 온도에서 발생하며 특정 온도 이상으로 가열한 후 눈에 띄는 속도로 시작될 수 있습니다. 금속의 순도가 높을수록 재결정 온도는 낮아집니다. 재결정화 온도와 용융 온도 사이에는 다음과 같은 관계가 있습니다.

T Rec = a * T pl,

여기서 a는 금속의 순도에 따른 계수입니다.

기술적으로 순수한 금속의 경우 a = 0.3 – 0.4, 합금의 경우 a = 0.8입니다.

재결정 온도는 중요한 실제적 의미를 갖습니다. 냉간 가공된 금속의 구조와 특성을 복원하려면(예: 필요한 경우 압연, 인발, 인발 등을 통해 계속해서 가압 처리) 재결정 온도 이상으로 가열해야 합니다. 이 처리를 재결정 어닐링.

재결정 과정은 두 단계로 나눌 수 있습니다.

1차 재결정 또는 재결정 가공은 소성 변형으로 인해 늘어난 입자가 작고 둥글며 무작위 방향의 입자로 변형되는 경우입니다.

입자 성장으로 구성되고 더 높은 온도에서 발생하는 2차 또는 집단 재결정.

1차 결정화는 새로운 결정립의 형성으로 구성됩니다. 이는 일반적으로 큰 변형 곡물의 경계면에서 발생하는 작은 곡물입니다. 가열 공정 중에 결함(반환, 휴지)을 제거하는 입자 내 공정이 발생하지만 일반적으로 완전히 끝나지는 않습니다. 반면에 새로 형성된 입자에는 이미 결함이 없습니다.

재결정의 첫 번째 단계가 끝나면 직경이 수 마이크론인 아주 작은 입자로만 구성된 구조를 얻는 것이 가능합니다. 그러나 이 순간 입자 성장으로 구성된 2차 결정화 과정이 시작됩니다.

크게 다른 세 가지 입자 성장 메커니즘이 가능합니다.

- 배아, 1차 결정화 후 새로운 결정의 핵생성 중심이 다시 나타나고 성장으로 인해 새로운 결정립이 형성되지만 초기 상태의 결정립보다 그 수가 적기 때문에 재결정 과정이 완료된 후에는 , 평균적으로 입자가 더 커질 것입니다.

- 이주 , 이는 결정립계를 이동시키고 크기를 증가시키는 것으로 구성됩니다. 큰 곡물은 작은 곡물을 “먹음”으로써 자랍니다.

- 곡물 융합 , 결정립계의 점진적인 "해산"과 많은 작은 알갱이가 하나의 큰 알갱이로 결합되는 것으로 구성됩니다. 이 경우 기계적 성질이 낮은 이질적인 구조가 형성된다.

주요 성장 메커니즘 중 하나의 구현은 다음에 따라 달라집니다.

온도에서. 저온에서는 입자의 융합으로 인해 성장이 일어나고, 고온에서는 입자 경계의 이동으로 인해 성장이 발생합니다.

초기 상태에서(변형 정도에서). 낮은 변형도(3~8%)에서는 1차 재결정이 어려우며 결정립 융합으로 인해 결정립 성장이 일어난다. 이 과정이 끝나면 거대한 알갱이가 형성됩니다. 변형 정도가 높으면(10% 이상) 결정립융합이 어려워지고 결정립계의 이동으로 인해 성장이 일어난다. 더 작은 알갱이가 형성됩니다. 따라서 어닐링 후에는 평형 구조가 얻어지고 기계적 성질이 변화하며 금속 경화가 제거되고 소성이 증가합니다.


다양한 유형과 등급의 금속 및 합금이 다양한 제품에 사용됩니다. 선택은 일반적으로 재료의 특성에 따라 결정됩니다. 모든 구조물을 설계할 때 구조물에 적용되는 금속의 특성과 테스트가 고려됩니다.

다양한 유형의 금속에 대해 수행되는 테스트는 금속의 기계적, 열적, 화학적 특성을 결정하는 데 도움이 됩니다. 따라서 밝혀진 금속 특성에 따라 특정 유형의 테스트가 수행됩니다.

우리는 금속의 어떤 특성과 테스트가 매우 중요한지, 그리고 그것이 무엇인지에 대해 더 이야기할 것입니다.

금속의 특성.

각 유형의 금속에는 가열 및 냉각 능력, 용접 능력, 무거운 하중에 대한 저항성 등을 특징으로 하는 기계적, 기술적, 조작적 특성 세트가 있습니다. 그 중 가장 중요한 것은 다음과 같습니다.

  • 주조 - 고품질 주조의 경우 주조 중에 금속의 이러한 특성이 중요합니다.
  • 유동성;
  • 수축(즉, 냉각 및 응고 중 부피 및 크기 변화);
  • 분리(화학적 조성은 부피에 따라 이질적일 수 있음);
  • 용접성(용접 작업을 수행할 때 중요합니다. 이 특성은 완성된 용접 조인트를 기준으로 평가됩니다.)
  • 압력 처리 - 압력 하에서 붕괴되는지 여부에 관계없이 금속이 외부 하중에 어떻게 반응하는지가 중요합니다.
  • 절단 가공 - 다양한 절단 도구의 영향을 받는 금속의 거동을 나타냅니다.
  • 충격 강도;
  • 내마모성 - 마찰의 영향으로 표면 손상에 대한 금속 저항;
  • 내식성 - 알칼리성 환경, 산에 대한 내성;
  • 내열성 - 고온에서의 산화에 대한 저항성;
  • 내열성 - 재료는 고온에 노출되더라도 모든 특성을 유지해야 합니다.
  • 내한성 - 저온에서 금속의 가소성을 유지합니다.
  • 감마재는 금속이 다른 재료와 함께 착용될 수 있는 방식을 특징으로 하는 특성입니다.

이러한 모든 특성은 테스트 중에 기계적, 화학적 및 기타 특성이 드러납니다.

금속의 기계적 테스트.

이러한 테스트를 수행할 때 동적(금속 응력의 충격 증가) 또는 정적(응력의 점진적인 증가) 등 다양한 하중이 금속에 적용됩니다.

하중을 가하는 동안 금속에는 다양한 유형의 응력이 발생할 수 있습니다.

  • 전단;
  • 스트레칭;
  • 압축.

예를 들어 금속을 비틀면 재료에 전단 응력이 발생하고, 신장이나 굽힘이 동시에 발생하면 압축 응력과 인장 응력이 발생합니다.

이러한 하중과 그에 따른 응력에 따라 다음 유형의 기계적 테스트를 수행할 수 있습니다.

  • 인장;
  • 구부러;
  • 충격에 대해 (금속의 충격 강도가 결정됩니다).

또한 기계적 테스트에는 재료 피로(일반적으로 굽힘 중), 딥 드로잉 및 크리프 검사가 포함됩니다. 압입 방법과 동적 방법(다이아몬드 팁이 있는 스트라이커를 금속 위에 떨어뜨리는 방법)을 사용하여 경도 테스트도 수행됩니다.

금속의 화학적 테스트.

화학적 테스트 방법은 금속의 구성, 품질 등을 결정하는 데 사용됩니다. 이러한 테스트 중에 일반적으로 불필요하고 원치 않는 불순물의 존재와 합금 불순물의 양이 드러납니다.

화학 테스트는 또한 다양한 시약에 대한 금속의 저항성을 평가하는 데 도움이 됩니다.

그러한 테스트의 한 유형은 특정 화학 용액에 대한 선택적 노출입니다. 이는 다공성, 함유물 수, 분리 등과 같은 지표를 결정하는 데 도움이 됩니다.

금속의 인과 황 함량을 확인하려면 접촉식 지문 테스트가 필요합니다.

계절에 따른 금속 균열은 재료가 노출되는 특수 용액을 사용하여 결정됩니다. 그 밖에도 다양한 테스트가 진행되고 있습니다.

광학 및 물리적 테스트.

테스트 중에 금속은 다양한 영향을 받을 뿐만 아니라 현미경으로 주의 깊게 검사됩니다. 이러한 연구를 통해 금속의 품질, 적합성, 구조적 특성 등을 평가할 수 있습니다.

또한, 금속은 방사선투과검사를 받습니다. 이러한 연구는 감마선과 하드 엑스레이를 사용하여 수행됩니다. 이러한 제어를 통해 금속의 기존 결함을 확인할 수 있습니다. 용접 이음매는 종종 방사선 검사를 받습니다.

금속에 적용되는 다른 제어 방법도 많이 있습니다. 그 중에는:

  • 자성 분말 - 니켈, 철, 코발트 및 그 합금에만 사용됩니다. 이 방법은 일부 유형의 강철에서 결함을 결정합니다.
  • 초음파 - 초음파 펄스만을 사용하여 결함을 감지할 수도 있습니다.
  • 특별한 방법으로는 청진기로 듣기, 순환 점도 테스트 등이 있습니다.

제어 테스트를 포함한 이러한 모든 테스트는 매우 중요합니다. 이는 어떤 금속이 다양한 구조에 적합한지, 재료에 적용할 수 있는 처리, 사용할 용접 모드 등을 결정하는 데 도움이 됩니다.

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