金属試験の種類
最新情報
製造品質の管理を目的として、金属のさまざまな試験(化学的、物理的、機械的など)が行われます。これらの研究の主な目的は、指定されたパラメータに基づく特性の比較分析です。例えば、金属の疲労試験は、特定の使用環境下での材料の耐久限界を決定する目的で行われます。通常、これには周期的な負荷の適用が行われます。
構造要素の最も重要なパラメーターの一つは強度であり、これは引張や圧縮応力を使用して金属の曲げ試験を行うことで確認されます。この種の材料品質試験の方法は、
さらに一般的なのは、金属の引張または伸展試験です。この研究は、材料の弾性限、降伏点、強度、および相対伸長率、さらには縮小を決定することを目的としています。金属と合金のテストの別の方法は、慣用の尺度に基づく硬度の決定です:
·ブリネル;
·ロックウェル;
·ビッカース。
化学的、機械的、技術的、金属組織学的といった非破壊試験も行われています。テストの目的は、材料の品質を評価し、その使用特性を決定することです。
機械的方法
機械的方法は、合金のさまざまな種類の負荷に対する耐性を明らかにし、材料の強度と伸縮性に関する情報を提供します。テストは、応力が徐々に増加する条件(静的負荷)または衝撃負荷(動的負荷)の条件で行われます。
引張試験。 標準的なサンプルには、GOSTで規定されたパラメーターがあります:丸いサンプルの長さはl0dに等しく、平らなサンプルの長さはサンプルの断面積の11.3に等しいもので、単位はmm2で表されます。試験は特別な装置で行われ、サンプルはレールに沿って破断するまで引き伸ばされ、その過程で変形図が自動記録されます。
硬度試験。 合金が硬度(焼入れ鋼)で特徴付けられる場合や、薄板鋼である場合には、ロックウェル硬さとして測定され、1.59 mmの直径のボールまたはダイヤモンドコーンがサンプルに押し込まれます。ロックウェルHR硬度指標は、特別なテーブルでブリネル硬度
曲げ試験。 この試験は、板金が指定された形状に変形する能力を判断します。サンプルは表面を処理せずにシートから切り出し、特別なプレスで曲げます。
衝撃試験(脆性試験)。 この試験は、標準的な切り込みのあるサンプルを特別な振り子型試験装置に挿入して行われます。この試験で、合金が動的負荷に対して耐える能力を決定します。金属がより柔軟であるほど、衝撃負荷に対する耐性は向上します。
疲労試験。 この試験は、材料が破壊されずにサイクル負荷と振動に耐える能力を決定します。通常、曲げ疲労試験装置が使用されます。円筒形サンプルは、圧縮および引張の負荷を繰り返し受けます。
クリープ試験。 この試験は、高温下での長時間の負荷に対する材料の耐性を決定します。試験期間は数千時間に及びます。信頼性の高い結果は、サンプル温度と寸法変化を正確に制御できる特別な装置でのみ得られます。
破壊試験。 ネックを持つサンプルが衝撃で破壊され、得られた破面を顕微鏡で観察して、介在物、空隙、線状欠陥を明らかにします。このテストにより、粒子サイズ、硬化層の厚さ、セメンテーションの深さを評価できます。
光学および物理的方法
顕微鏡検査。 破面の検査は、冶金用顕微鏡または偏光顕微鏡を使用して行われます。材料の破面を調べることで、介在物、空隙、線状欠陥を明らかにします。このテストでは、粒子のサイズと形状、相関係の割合、硬化層の厚さ、セメンテーションの深さを評価できます。
放射線検査。 この方法は、溶接線の品質管理に頻繁に用いられます。得られたX線写真で、空隙、分離、亀裂を特定します。2つの直交する投影で照射を行うと、欠陥の位置を正確に特定できます。
磁粉検査。 フェロ磁性材料、すなわちニッケル、鉄、コバルトの合金に適用できます。フェロ磁性材料の表面および一部の内部欠陥は、磁化したサンプルに磁粉を塗布することで見つけることができます。
化学的方法
化学試験により、化学組成の正確性や必要な不純物の有無を判断できます。エッチングによって、金属の表面に化学溶液を作用させ、空隙、分離
分光分析法により、他の化学的方法では見つけることのできない微量不純物の品質を迅速に判定することができます。分光計、キュー・メーター、キュー・バッキがサンプルのスペクトルを分析し、インジケーターが研究された金属の成分割合を示します。