Dünaamilisel koormamisel määratavad omadused
Dünaamilisel koormamisel muutub jõud (koormus) suure kiirusega (löögiga), kusjuures põhiline katsetamismoodus on löökpaindeteim.
Lookpaindeteim
Löökpaindeteimiga määratakse materjali sitkus , mille järgi hinnatakse materjali kalduvus haprale purunemisele. Löökpaindeteimiga rnääratakse sisselõikega proovikeha pendellöömikuga (pendelvasaraga) purustamiseks kulutatud töö -- energia .
Löögisitkus KC1 määratakse purustamiseks kulunud too W dzaulides ja proovikeha ristlõikepinna A suhtena. GOST-i järgi tähistatakse löögisitkust KCU, KCV või KCT. Esimesed tähed (KC) näitavad löögisitkust, kolmas täht aga sisselõike (pingekontsentraatori) kuju. Joonisel 1.18. on proovikeha kuju ja mõõtmed.
Löögisitkus KC1 määratakse purustustöö W ja proovikeha ristlõikepinna A suhtena. GOST-i 9454-79 järgi tähistatakse löögisitkust KCU, KCV või KCT. Esimesed tähed (KC) näitavad löögisitkust, kolmas täht aga sisselõike (pingekontsentraatori) kuju. Joonisel 1.18. on proovikeha kuju ja mõõtmed.
Vastavalt standardile EVS 10045-1 (Metall-materjalid. Lookpaindeteim Charpy meetodil) kasutatakse lookpaindeteimil kahe soonekujuga teimikuid:
- V-kujuline soon profiilinurgaga 45°, siigavus 2 mm soone umardusraadius 0,25 mm,
- U-kujuline soon, siigavus 5 mm, soone pohja umardusraadius 1 mm.
Katsetamine lookpaindele toimub lookpendliga. Pendli langemise teele asetatakse teimik. Katsetamisel tõstetakse pendel ülemisse asendisse. Kui pendel vabastatakse, langeb ta alla ja purustab teimiku. Selleks kulutab osa pendli energiast.
Joonis 1.18. Lõõkpaindeteimi proovikehad: a.) U-kujulise sisselõikega, b.)V-kujulise sisselõikega ja c.) väsimuspraoga.
Löökpainde katsetamine toimub pendelvasaraga, mille skeem on joonisel 1.19. Pendelvasar, mille mass on m ja pendel pikkusega l ripub teljele. Vasara teele asetatakse proovikeha. Katsetamisel viiakse pendel ülesseade nurga a alla asendisse l, milles selle potentsiaalne energia väljendub raskuskiirenduse g kaudu valemiga
Ülemises asendis pendelvasar vabastatakse, see langeb alla ja purustab proovikeha. Selleks kulutab pendel osa energiast, mistõttu pendli väljalööginurk p on väiksem kui ülesseade nurk a. Pendli j ääkenergia asendis 2 võrdub
Proovikepurustamiseks kulutatud töö (purustustöö)
Siit löögisitkus
kus A tähistab katsekeha ristlõiget.
Saksa standardi DIN 50155 (ISO 83 ja ISO 148) järgi käsutatakse löögiteimi V-kujulise (ISO U- proov, D VM- ja DVMK-proov), mille mõõtmed erinevad GOST-i omadest.
Pendelvasaraga määratakse proovikeha purustustöö Ay [J] ehk löögisitkus +20°C juures või madalamatel temperatuuridel 0°C, -20°C ... -60°C juures.
Materjali hapruse suurenemist (löögisitkuse vähenemist) madalatel temperatuuridel nimetatakse
külmahapruseks.
Enamik konstruktsioonimaterjale (terased) kaldub temperatuuri langedes haprale purunemisele. Nii on plastses olekus teraste löögisitkus KCU 0,5...0,7 MJ/m2, hapras olekus (s.o. madalatel temperatuuridel) KCU = 0,1...0,2 MJ/m2. Hapra purunemise temperatuur ehk külmahapruse lävi on üks olulisemaid materjali konstruktsioonitugevuse kriteeriume. Tavaliselt antakse löögisitkuse väärtused toatemperatuuril ja -50°C juures.
Kõrgematel temperatuuridel on metallidele omane jätkuvalt plastselt deformeeruda jõudude toimel, mis on väiksemad hariliku kestusega teimide puhul plastseid deformatsioone tekitavatest jõududest. Sellist materjali omadust nimetatakse roomavuseks.
Terasel ja malmil ilmneb roomavus temperatuuril üle 300°C ja on seda suurem, mida kõrgem on temperatuur. Madala sulamistemperatuuriga metallide (plii, alumiinium) puhul on roomavus täheldatav ka toatemperatuuril.
Roomavus võib põhjustada materjali detaili või konstruktsiooni purunemise lühiajaliste talutavatest tunduvalt väiksemate pingete korral. Eriti tuleb roomavusega arvestada kõrgel temperatuuril töötavate seadmete (katlad, auruturbiinid jt.) juures.
Licensed under the Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike 3.0 License