کشش چیست؟
آزمایش کشش آزمایشی است که در آن یک نمونه آماده شده با هندسه استاندارد تحت کشش تک محوری به سمت شکست کشیده می شود و مقاومت تسلیم، استحکام کششی، ازدیاد طول در هنگام شکست و کاهش سطح را تعیین می کند.
هدف کشش
هدف این است که بررسی شود که استحکام و خواص شکل پذیری مواد با محدودیت های ارائه شده در استاندارد محصول مطابقت دارد.
کشش بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- فولادهای سازه ای
- محصولات لوله و ورق
- ریخته گری و آهنگری
- اتصالات جوش داده شده
کشش در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با کشش
- ISO 6892-1
- ASTM E8/E8M
- ASTM A370
- ISO 4136 (جوشکاری)
شرایط کشش
- هندسه نمونه
- نمونه گرد یا تخت تعریف شده در استاندارد
- نرخ کرنش
- طبق روش A یا B تعریف شده در ISO 6892-1
- دما
- دمای اتاق؛ ISO 6892-2 برای دمای بالا
- مقادیر اندازه گیری شده
- استحکام تسلیم، استحکام کششی، ازدیاد طول در هنگام شکست، کاهش سطح
تجهیزات کشش
- دستگاه تست کشش کالیبره شده
- کشش سنج
- نیمکت ماشینکاری نمونه
- ابزار اندازه گیری کالیبره شده
الزامات نمونه برای کشش
- نمونه باید در جهت و محل تعیین شده در استاندارد محصول گرفته شود
- ابعاد نمونه باید مطابق استاندارد ماشینکاری شود
- سطح باید عاری از بریدگی و علائم ماشین کاری باشد
- تعداد نمونه ها در استاندارد محصول تعریف شده است
مدت کشش
به طور معمول 2-4 روز، از جمله ماشینکاری نمونه.
روش اجرای کشش
- 1نمونه بر اساس استاندارد ماشین کاری و اندازه گیری می شود.
- 2کشش سنج نصب شده است.
- 3کشش با نرخ کرنش تعریف شده اعمال می شود.
- 4منحنی بار-ازدیاد طول ثبت می شود.
- 5ازدیاد طول و کاهش سطح بعد از شکستگی اندازه گیری می شود.
- 6مقادیر قدرت محاسبه می شود.
معیارهای پذیرش کشش
معیار پذیرش در استاندارد محصول به عنوان مقادیر مقاومت تسلیم، مقاومت کششی و حداقل ازدیاد طول ارائه شده است.
ارزیابی نتایج
نرخ کرنش بر قدرت تسلیم تأثیر می گذارد. انحراف از نرخ تعریف شده در استاندارد، نتیجه را غیر قابل مقایسه می کند. برای یک نمونه جوش داده شده، محل شکست (فلز جوش، منطقه متاثر از حرارت، فلز پایه) باید گزارش شود.
گزارش کشش
- استاندارد اعمال شد
- هندسه نمونه و جهت نمونه برداری
- نرخ کرنش و روش
- تسلیم و استحکام کششی
- ازدیاد طول و کاهش مساحت
- محل شکستگی
اعتباربخشی
EUROLAB دارای اعتبار شناخته شده بین المللی است که از نهادهای اعتباربخشی طرف قراردادهای شناسایی چندجانبه IAF و ILAC، تحت ISO/IEC 17025 برای تست های آزمایشگاهی، ISO/IEC 17020 برای بازرسی و نظارت، و ISO/IEC 17021-1 و سیستم گواهی محصول ISO/IEC. این زنجیره تضمین می کند که گزارش ها و گواهی های صادر شده در سراسر جهان پذیرفته می شوند.
اینکه آیا این آزمون می تواند در محدوده معتبر ارائه شود به محصول شما و استاندارد اعمال شده بستگی دارد. از آنجایی که اعتبارسنجی مبتنی بر روش است، دامنه به صورت کتبی در مرحله نقل قول تأیید می شود.
محدوده و مجوزهامقررات مرتبط
- استانداردهای محصول
- قانون ساخت و ساز و کشتی های تحت فشار
آزمون فلز و متالورژی — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون کشش به آن تعلق دارد؛ شرایط و معیارهای پذیرش این آزمون خاص در بخش‌های بالا آمده است. دامنه ویژه محصول شما در مرحله پیشنهاد قیمت به‌صورت مکتوب مشخص می‌شود.
آزمون‌های فلز و متالورژی، باری را که یک فلز یا اتصال جوش‌شده می‌تواند تحمل کند، نحوه شکست آن و ساختار داخلی‌اش را تعیین می‌کنند. خروجی این خانواده اغلب درباره خود محصول نیست بلکه درباره هویت ماده است: آیا فولاد واقعاً از رده اعلام‌شده است، آیا درز جوش استحکامی را که طراحی فرض کرده می‌دهد، آیا قطعه ریخته‌گری نقص داخلی غیرقابل‌قبولی دارد؟
اهمیت عملی این حوزه از این واقعیت ناشی می‌شود که یک قطعه فلزی به‌ندرت به‌تدریج از کار می‌افتد. یک قطعه پلاستیکی تغییر شکل می‌دهد، فرسوده می‌شود، ترک می‌خورد و معمولاً هشدار می‌دهد. اما درز جوش یا یک بست، اغلب بدون هشدار می‌شکند - به‌ویژه در موارد خستگی و شکست ترد. به همین دلیل، در حوزه‌هایی مانند تجهیزات تحت فشار، تجهیزات بالابر، فولاد سازه‌ای و خطوط لوله، آزمون مواد الزامی مقرراتی است نه طراحی.
این خانواده سه گروه روش را گرد هم می‌آورد و هر یک به پرسشی متفاوت پاسخ می‌دهد. آزمون‌های مکانیکی رفتار ماده تحت بار را کمّی می‌کنند. بازرسی غیرمخرب بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص می‌گردد. متالوگرافی و تجزیه شیمیایی توضیح می‌دهند چرا ماده چنین رفتاری دارد - از طریق ساختار دانه، توزیع فاز، محتوای آخال و ترکیب آلیاژ.
معیار پذیرش این آزمون‌ها تقریباً هرگز از استاندارد آزمون نمی‌آید و این کلید درک این حوزه است. استاندارد آزمون می‌گوید اندازه‌گیری چگونه انجام شود؛ مقادیر قابل‌قبول از استاندارد محصول، رده ماده یا آیین‌نامه ساخت می‌آید. ISO 6892-1 می‌گوید آزمون کشش چگونه انجام شود؛ EN 10025 می‌گوید آن فولاد باید چند مگاپاسکال تنش تسلیم بدهد. هنگام خواندن یک گزارش، دانستن اینکه بر اساس کدام استاندارد محصول ارزیابی شده ضروری است.
نمونه‌برداری در این حوزه بخشی جدایی‌ناپذیر از نتیجه است. دو نمونه گرفته‌شده از یک ذوب ممکن است بسته به جهت و محل برداشت، مقادیر متفاوتی بدهند؛ در محصولات نورد شده، نمونه‌های موازی و عمود بر جهت نورد نتایج متفاوتی تولید می‌کنند. به همین دلیل استانداردهای محصول محل و جهت نمونه‌برداری را نیز تنظیم می‌کنند و گزارش باید این را مستند کند.
گروه‌های روش در این حوزه
تست های مکانیکی
کشش، فشار، خمش، ضربه شیاردار (شارپی)، سختی (برینل، ویکرز، راکول)، خستگی، خزش و چقرمگی شکست. این‌ها رفتار ماده تحت بار را به‌صورت عددی می‌دهند.
بازرسی غیرمخرب
پرتونگاری، بازرسی فراصوتی، مایع نافذ، ذرات مغناطیسی و بازرسی چشمی. بدون آسیب به قطعه به دنبال نقص‌های سطحی و داخلی می‌گردد و گامی ضروری در ساخت جوشی است.
متالوگرافی
آماده‌سازی نمونه، اچ‌کاری و بررسی میکروسکوپی. اندازه دانه، توزیع فاز، محتوای آخال، عمق کربن‌دهی و منطقه متأثر از حرارت جوش ارزیابی می‌شود.
تجزیه شیمیایی
ترکیب آلیاژ با طیف‌سنجی نشری نوری و شیمی تر تأیید می‌شود؛ تأیید رده ماده از این مرحله می‌گذرد.
رفتار خوردگی
آزمون‌های مه نمکی، خوردگی حفره‌ای و شکافی، و خوردگی بین‌دانه‌ای. در فولادهای زنگ‌نزن می‌توانند نشان‌دهنده کیفیت عملیات حرارتی باشند.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- گواهی ماده (مانند EN 10204 3.1) گزارش آزمون نیست؛ اظهارنامه سازنده است. در کاربردهای حساس، راستی‌آزمایی مستقل انجام می‌شود و این دو نباید با هم اشتباه گرفته شوند.
- آزمون‌های کشش ASTM و ISO مقادیر یکسانی را اندازه می‌گیرند اما از هندسه نمونه متفاوتی استفاده می‌کنند؛ نتایج معادل مستقیم هم تلقی نمی‌شوند و هرچه مشخصات بخواهد همان اعمال می‌شود.
- جداول تبدیل بین سختی و استحکام تقریبی هستند. محاسبه تنش تسلیم از روی سختی، شواهد کافی برای پذیرش ماده نیست.
- در بازرسی غیرمخرب، عبارت «نقصی یافت نشد» به معنای نبود نقص نیست؛ ممکن است نقص‌هایی زیر حد تشخیص روش وجود داشته باشد. گزارش باید روش به‌کاررفته و سطح حساسیت را ذکر کند.
- قبول‌شدن درز جوش نشان نمی‌دهد جوشکار یا دستورالعمل واجد شرایط است؛ این‌ها فرآیندهای جداگانه‌اند.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- راستی‌آزمایی گواهی ماده و پذیرش مواد ورودی
- تأیید ساخت جوشی؛ صلاحیت‌سنجی جوشکار و دستورالعمل
- کنترل ساخت تجهیزات تحت فشار و اجزای سازه‌ای
- تحلیل خرابی و تعیین علت ریشه‌ای آسیب‌های میدانی
- راستی‌آزمایی فرآیندهای عملیات حرارتی و سطحی
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره کشش
کشش بر اساس کدام استاندارد ساخته شده است؟
کشش در محدوده ISO 6892-1, ASTM E8/E8M, ASTM A370 و ISO 4136 (جوشکاری) اجرا می شود. مقادیر حدی و معیارهای پذیرشی که باید اعمال شوند در استاندارد محصول تعریف شده است. نسخه معتبر برای محصول شما در مرحله پیشنهاد به صورت کتبی تایید می شود.
کشش برای کدام محصولات کاربرد دارد؟
عمدتاً برای فولادهای سازه ای, محصولات لوله و ورق, ریخته گری و آهنگری و اتصالات جوش داده شده اعمال می شود. اینکه آیا محصول شما در محدوده گنجانده شده است یا خیر، با بررسی مشخصات فنی و کاربرد مورد نظر آن مشخص می شود.
تحت چه شرایطی کشش انجام می شود؟
پارامترهای تعیین کننده عبارتند از: هندسه نمونه — نمونه گرد یا تخت تعریف شده در استاندارد, نرخ کرنش — طبق روش A یا B تعریف شده در ISO 6892-1 و دما — دمای اتاق؛ ISO 6892-2 برای دمای بالا. شرایط کامل در بخش "شرایط تست" در صفحه موجود است و بسته به استاندارد محصول متفاوت است.
چه نوع نمونه ای برای کشش مورد نیاز است؟
نمونه باید در جهت و محل تعیین شده در استاندارد محصول گرفته شود, ابعاد نمونه باید مطابق استاندارد ماشینکاری شود و سطح باید عاری از بریدگی و علائم ماشین کاری باشد. تعداد نمونه ها با توجه به استاندارد محصول و محدوده ای که باید گزارش شود تعیین می شود.
مدت زمان کشش چقدر است؟
به طور معمول 2-4 روز، از جمله ماشینکاری نمونه. این مدت به خود آزمایش تعلق دارد. آماده سازی نمونه، صف بندی و گزارش نیز ارزیابی می شود. یک برنامه زمانی واقعی برای محصول شما در پیشنهاد ارائه شده است.
نتیجه کشش به نام "مناسب" چیست؟
معیار پذیرش در استاندارد محصول به عنوان مقادیر مقاومت تسلیم، مقاومت کششی و حداقل ازدیاد طول ارائه شده است.