¿Qué son las pruebas de tracción a alta temperatura y las pruebas de tracción a baja temperatura?

En el experimento de mecánica de materiales, el equipo más común es la máquina universal de ensayo de materiales, que puede realizar pruebas de tracción, compresión, cizallamiento, flexión, etc. Hay muchos tipos de máquinas de ensayo de materiales de uso general. A continuación se describen la estructura, los procedimientos de funcionamiento y los puntos de atención de la máquina de ensayo hidráulico universal y la máquina de ensayo electrónico universal.

Aplicación

La máquina de ensayo de tracción se utiliza ampliamente en la medición y la inspección de calidad. Caucho y plástico; Acero metalúrgico; Fabricación de maquinaria; Aparatos eléctricos y electrónicos; Producción de automóviles; Fibras textiles y químicas; Cables eléctricos; Materiales de embalaje y alimentos; Instrumentos e instrumentos; Equipo médico; Energía nuclear civil; Aviación Civil; Colegios y universidades; Laboratorio de investigación científica; The Commodity Inspection and Arbitration and Technical Supervision Department; Materiales de construcción y cerámica; Industrias petroquímicas, etc. El aparato de dibujo es una parte importante del instrumento. Diferentes materiales requieren diferentes accesorios, que también son factores importantes para el éxito de las pruebas y la precisión de los resultados de las pruebas. La máquina de ensayo de tracción se utiliza ampliamente en todo tipo de materiales, como hardware, metal, caucho, plástico, calzado, cuero, ropa, textiles, aislantes, cables, cables, terminales, etc. se utiliza para probar su resistencia a la tracción, desgarro, descamación, compresión, flexión y otros materiales R & D, inspección y pruebas, funciones completas, amplia gama de aplicaciones. La máquina de ensayo de tracción tiene tres tipos de servomotores electrónicos, hidráulicos y electrohidráulicos.

Ensayo de tracción a alta temperatura

El ensayo de tracción a alta temperatura es un ensayo de tracción a alta temperatura por encima de la temperatura ambiente. En el ensayo de tracción a alta temperatura, además del estrés y la tensión, deben tenerse en cuenta los parámetros de temperatura y tiempo. La temperatura tiene una gran influencia en las propiedades de tracción a alta temperatura, por lo que los requisitos de control de temperatura son muy estrictos. Las muestras se calientan generalmente con horno eléctrico, el espacio de trabajo del horno debe ser suficiente calor uniforme, la temperatura es controlada automáticamente por el instrumento.

Propiedades básicas

Si el material metálico funciona a alta temperatura y la temperatura no causa arrastre, o aunque la temperatura puede ser creep, el creep no es decisivo debido al corto tiempo de trabajo. En los dos casos anteriores, la medición de la resistencia a la tracción a corto plazo a alta temperatura se convierte en un índice importante para medir las propiedades mecánicas de los materiales. A veces es necesario determinar la resistencia a la tracción a corto plazo del material a temperatura de trabajo en caliente para determinar el proceso de trabajo en caliente.

Con el fin de garantizar la fuerza axial y reducir el tamaño del Chuck, la muestra de tracción a alta temperatura es fácil de instalar el extensómetro. La cabeza de la muestra cilíndrica se atornillará; La cabeza de la muestra plana se fijará mediante un perno. Los extensómetros de alta temperatura suelen tener tres partes: una parte de sujeción conectada al hombro de la muestra, una varilla de extensión que transmite la deformación de la muestra fuera del horno y un sensor para medir la deformación fuera del horno.

Control variable

En el ensayo de tracción a alta temperatura, el tiempo de aplicación de la fuerza a la muestra, es decir, la velocidad de tracción, tiene un efecto significativo en las propiedades de tracción. Por lo tanto, durante el ensayo de tracción a alta temperatura, la velocidad de tracción de la muestra debe controlarse dentro de los límites especificados. Las normas nacionales estipulan que, al medir la resistencia a la tracción no proporcional y la resistencia al rendimiento, la tasa de deformación dentro del Gálibo de la muestra durante el rendimiento debe estar dentro del rango de (0001 ~ 0005) / min y debe mantenerse constante en la medida de lo posible.

Cuando la tasa de deformación no pueda controlarse, la tasa de deformación se ajustará para mantener la tasa de deformación dentro del rango elástico de 0003 / MIN, pero la tasa de deformación no excederá de 300 MPa / min. La tasa de deformación se mantiene constante entre (0,02 y 0,20) / MIN después del rendimiento o cuando no se mide la resistencia a la tracción y al rendimiento no proporcionales prescritas.

Los termopares se utilizan generalmente como sensores de temperatura para medir la temperatura de las muestras. Los extremos calientes del termopar se unen con cuerdas de amianto y se fijan a la superficie de trabajo de la muestra. El extremo frío conduce al horno y se coloca en agua helada o en un dispositivo de compensación cero. La desviación de temperatura no debe exceder de ± 0,5℃. En el ensayo de tracción a alta temperatura, la precisión del termómetro no debe ser inferior a 0,1, y la precisión del Registrador de temperatura no debe ser inferior al 0,5%.

Análisis de pruebas

Los índices de rendimiento especificados en el ensayo de tracción a alta temperatura de los materiales metálicos son básicamente los mismos que los especificados en el ensayo de tracción a temperatura ambiente, pero la resistencia a la tracción, la resistencia al rendimiento, la elongación después de la rotura y la contracción del área se miden generalmente. Debido a la prueba de tracción a corto plazo a alta temperatura, la duración de la carga tiene un efecto significativo en las propiedades de tracción. La resistencia a la tracción aumentó significativamente cuando la muestra de tracción de alta temperatura a corto plazo se rompió rápidamente.

Efecto de la duración de la carga

Lo mismo ocurre con el punto de rendimiento o el esfuerzo de extensión no proporcional especificado. Por lo tanto, las normas nacionales limitan estrictamente la velocidad de tracción en el ensayo de tracción a corto plazo a alta temperatura. La tasa máxima de deformación permitida de la muestra es sólo 1 / 20 del ensayo de tracción a temperatura ambiente. En general, se estima que la duración de la carga del ensayo de tracción no debe ser inferior a 15 ~ 20 minutos. Esto debe observarse estrictamente durante el ensayo.

El método de determinación de los principales índices de ensayo de tracción a corto plazo a alta temperatura es básicamente similar al de la temperatura normal. La tendencia de cambio de cuatro índices con el cambio de temperatura

Variación de las propiedades mecánicas del acero de baja aleación con la temperatura de ensayo

La resistencia a la tracción del acero de baja aleación tiene un valor máximo en 200 ~ 300℃, y los índices de plasticidad correspondientes δ y ψ también tienen un valor bajo en la misma zona de temperatura. Esto está relacionado con la fragilidad azul de los materiales en la región. Con el aumento de los elementos de aleación, el pico se mueve a la derecha y aparece en la región de temperatura más alta.

Ensayo de tracción a baja temperatura

El ensayo de tracción a baja temperatura es un ensayo de tracción a baja temperatura por debajo de la temperatura ambiente. En el ensayo de tracción a baja temperatura, la muestra y el Chuck superior e inferior se sumergirán en un tanque de tracción a baja temperatura lleno de refrigerante gaseoso o líquido, y la muestra también se enfriará mediante el método de refrigeración por pulverización de pequeños agujeros.

Durante el ensayo, las muestras se mantendrán durante un tiempo suficiente a la temperatura de refrigeración correspondiente. Cuando se utilice un medio de refrigeración líquida, el tiempo de retención no será inferior a 5 minutos; Cuando se utilice un medio de refrigeración por gas, el tiempo de retención no será inferior a 15 minutos. La medición de la temperatura del medio criogénico suele adoptar termómetros criogénicos, termopares criogénicos e indicadores de registro automático conexos.

Los refrigerantes utilizados en las pruebas de tracción a baja temperatura son el hielo, el dióxido de carbono sólido (hielo seco), el nitrógeno líquido, el helio líquido, el hidrógeno líquido, etc. los agentes de templado suelen utilizar cloruro de sodio, cloruro de calcio, cloruro de amonio, etanol, cloroformo, éter de petróleo, etc.