آزمایش مواد- قسمت دوم

دانش پژوهان عزیز، یکی از مهارت های پرکاربرد که در بسیاری از پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرد، مهارت آزمایش است که در زیر توضیحاتی در مورد آن ارائه می شود.

آزمایش سختی راکول:

طرز کار دستگاه سنجش سختی راکول مانند دستگاه سنجش سختی برینل است و در آن بار معینی ابزار نوک تیز را در فلز مورد آزمایش فرو می‏کند. در این دستگاه برای بعضی از آزمایش ها از ساچمه فولادی سخت شده استفاده می‏شود و برای فلزات بسیار سختی که با ساچمه نمی‏توان آن ها را آزمایش کرد بار از راه یک ابزار نوک تیز یا مخروط نوک الماسی بر فلز وارد می‏شود. همچنین ابتدا بار کمتر و سپس بار اصلی اعمال می‏شود. بار کمتر فرورفتگی اولیه را در فلز ایجاد می‏کند و سپس صفحه مدرج روی صفحه تنظیم و بار اصلی در فاصله زمانی معینی بر فلز وارد می‏شود. عدد سختی را می‏توان مستقیماً از روی صفحه مدرج خواند.

دستگاه اندازه گیری سختی برینل

آزمایش راکول به‏عنوان آزمایش غیرمخرب طبقه‏بندی می‏شود زیرا فرورفتگی های ایجاد شده بر سطح فلز بسیار کوچک هستند به طوری که می‏توان از این آزمایش برای سنجش سختی قطعات پرداخت شده هم استفاده کرد. این آزمایش به سرعت قابل اجراست و دقت آن خوب است. در دامنه سختی بالاتر دقت آن از آزمایش برینل بیشتر است.

سختی‏سنج ضربه‏ای:

این دستگاه با رها کردن چکش نوک الماسی کوچکی بر روی سطح فلز مورد آزمایش و اندازه‏گیری ارتفاع برگشت (جهش) چکش سختی فلز را تعیین می‏کند. عدد سختی بر حسب فاصله برگشت (ارتفاع جهشی) بیان می‏شود. برای هر آزمایش استاندارد مشخصات چکش داده می‏شود. ارتفاع جهشی روی خط‏کشی داده می‏شود. عددی که خط‏کش نشان می‏دهد عدد سختی ضربه‏ای (اسکلروسکپیک) است. هرچه ماده نرمتر باشد تغییر شکل ناشی از ضربه چکش بر آن بزرگتر و انرژی کمتری برای بازگشت باقی خواهد ماند.

این دستگاه قابل حمل است و روشی غیرمخرب برای آزمایش سختی فراهم می‏کند. اما با وجود رعایت احتیاطهای ضروری حمل این دستگاه در بعضی شرایط ممکن است مخاطره‏آمیز باشد.

سختی سوهان:

این آزمایش کهن ترین آزمایش سختی است. هنگامی که سوهانی تیز، محکم و آهسته بر سرتاسر سطح قطعه‏ای کشیده شود چنانچه سوهان خراشی بر سطح قطعه ایجاد نکند قطعه را ((سخت سوهان)) می‏گویند. اگر سوهان سطح قطعه را خراش دهد قطعه را نرمتر از سخت سوهان و در صورتی که به سرعت و به آسانی سطح قطعه را برش دهد قطعه را نرم می‏گویند.

ایرادهای این آزمایش بر این واقعیت تکیه دارد که سوهان ها یکسان نیستند و به‏علاوه نحوه کار کارگران هم با یکدیگر تفاوت دارد و از طرف دیگر در این روش نمی‏توان سختی را به صورت اطلاعات عددی ثبت کرد. البته این آزمایش فوایدی هم دارد از جمله آن‏که ارزان، سریع و غیرمخرب است. بازرس ماهر ممکن است حتی فقط از همین یک آزمایش برای رد کردن قطعات نامطلوب استفاده کند و نیاز هم به استفاده از تجهیزات گرانتر و حساستر نداشته باشد.

شکنندگی (تُردی):

این خاصیت مخالف نرمی است. در ماده شکننده ممکن است تغییر شکل مومسانی کوچکی هم ایجاد شود یا اصولاً هیچ تغییر شکلی در آن به وجود نیاید. با افزایش سختی ماده شکنندگی آن نیز افزایش می‏یابد.

ارتباط میان خواص مکانیکی و سختی:

با استفاده از آزمایش سختی فلزات می‏توان خواص مکانیکی آن ها از جمله کشسانایی، سفتی، مومسانایی، چکشخواری و مقاومت کششی را نشان داد.

نوعی دستگاه سنجش سختی را نشان می‏دهد. بنابراین پیش‏بینی این خواص برای مهندس از همان ارزش برخوردار است که اندازه واقعی خود سختی.

درجه سختی فلز بر خواص مکانیکی آن به صورت زیر اثر می‏گذارد:

1- با کاهش سختی، سفتی افزایش می‏یابد. به‏طورکلی با کاهش خواص مومسانایی و چکشخواری خاصیت سفتی نیز کاهش می‏یابد.

2- با کاهش سختی، مومسانایی افزایش می‏یابد. اگر سختی فلز بیش از اندازه زیاد باشد پیش از روی دادن تغییر شکل مومسانی گسیخته می‏شود.

3- با افزایش سختی توانایی چکشخواری آن کاهش می‏یابد. کاهش توانایی چکشخواری فلز موجب دشواری ساخت آن می‏شود.

4- با افزایش سختی، مقاومت کششی فلز افزایش می‏یابد.

اثرات دما:

تمام خواص مکانیکی یاد شده از دما تأثیر می‏پذیرند. با افزایش دما مقاومت کششی و سختی فلز کاهش می‏یابد. همچنین مومسانایی و شکل پذیری آن افزایش می‏یابد. اثرات دما بر خواص مکانیکی فلزات پایه و اساسی واقعی برای مطالعه کل موضوع عملیات حرارتی فلزات فراهم می‏سازد.

چکیده:

موادی که کاربرد آن ها در کارگاه ها بیش از همه معمول است عبارتند از: آهن، فولاد، آلیاژها و پلاستیک.

مواد دارای خاصیت های ویژه‏ای هستند که طبیعت یا رفتار آن ها را در شرایط گوناگون تعیین می‏کنند. مقاومت ایستایی و پویایی هر دو از خاصیت های مطلوب هر ماده هستند. قیمت همیشه عاملی است که در بسیاری موارد بر انتخاب ماده تأثیر می‏گذارد.

فلز عنصری شیمیایی مانند آهن، طلا یا آلومینیوم است. فلزات عموماً گرما و الکتریسیته را به خوبی هدایت می‏کنند و به‏طورکلی سخت، سنگین و مقاوم هستند. مواد آهنی موادی هستند که در ساختمان آن ها عنصر آهن وجود دارد. آهن خالص عنصری نسبتاً نرم با ساختمان بلورین است. موادی مانند آهن که با خم شدن در جهات مختلف شکسته نمی‏شوند، سفت نامیده می‏شوند.

واژه فولاد تعبیری کلی است که به مجموعه آلیاژهایی اطلاق می‏شود که فلز پایه آن ها، آهن و مهم ترین عنصر افزودنی‏شان کربن است. فولاد خالص آلیاژی است فقط از آهن و کربن و هرگز تولید انبوه نداشته است.

پلاستیک ماده‏ای غیرفلزی است که می‏توان آن را در اشکال پیچیده قالب ریزی کرد. با کلیت یکی از نخستین فراورده‏های پلاستیکی است و هنوز کاربردهای بسیار دارد. فورمیکا نیز فراورده پلاستیکی ورقه مانندی است که کاربردهای فراوان دارد. بسیاری فراورده‏های پلاستیکی دیگر مانند استات، وینیل، نایلون، پلی‏اتیلن و تفلون نیز در بازار یافت می‏شوند که هر یک کاربردی خاص خود دارند.

دانش نامه ماشین کاری 1 - ریس میلر

گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان- تنظیم : سمیرا بادامستانی