آزمون کشش چیست؟
آزمایش کشش، آزمایش مکانیکی اساسی است که در آن یک نمونه به صورت تک محوری با سرعت کنترل شده کشیده می شود در حالی که رفتار نیرو-طولانی آن اندازه گیری می شود. استحکام تسلیم، استحکام کششی، مدول الاستیک و ازدیاد طول در هنگام شکست از منحنی حاصل محاسبه می شود.
هدف آزمون کشش
هدف تعیین عددی استحکام و ظرفیت تغییر شکل ماده تحت بار، ارائه ورودی برای پذیرش مواد، تأیید فرآیند و محاسبات طراحی است.
آزمون کشش بر چه محصولاتی اعمال می‌شود؟
- محصولات نیمه تمام فلزی مانند ورق، مقطع، میله و لوله
- اتصالات جوش داده شده
- نمونه های پلاستیک و کامپوزیت
- سیم و طناب
- چسب و بست
آزمون کشش در چه صنایعی کاربرد دارد؟
استانداردهای مرتبط با آزمون کشش
- ISO 6892-1
- ISO 527-1
- ISO 527-2
- ASTM E8
- ASTM D638
شرایط آزمون کشش
- سرعت تست
- نرخ کرنش یا تنش بر اساس استاندارد کنترل می شود. روش های A/B در ISO 6892-1 تعریف شده است
- محیط زیست
- دمای اتاق (23 °C ± 5 °C)، یا دمای بالا/پایین بر اساس مشخصات
- طول گیج
- طول سنج متناسب یا غیرمتناسب با توجه به هندسه نمونه
- پلاستیک ها
- تهویه در دمای 23 درجه سانتیگراد / رطوبت نسبی 50 درصد برای ISO 527
تجهیزات آزمون کشش
- دستگاه تست کشش-فشرده جهانی
- مبدل نیرو (لودسل کالیبره شده)
- اکستانسومتر یا اکستانسومتر تصویری
- دستگیره ها و وسایل نصب نمونه
- محفظه دما در صورت نیاز
الزامات نمونه برای آزمون کشش
- برای فلز، یک نمونه با مقطع گرد یا مستطیلی مطابق با استاندارد
- برای پلاستیک، یک میله کششی ISO 527-2 نوع 1A/1B
- به طور کلی حداقل سه نمونه در هر مجموعه
- سطح نمونه باید عاری از بریدگی و آسیب ماشینکاری باشد
مدت آزمون کشش
آزمایش یک نمونه به طور کلی چند دقیقه طول می کشد. به همراه آماده‌سازی، آماده‌سازی و گزارش‌دهی نمونه، زمان معمول برای یک مجموعه نیم تا یک روز کاری است.
روش اجرای آزمون کشش
- 1نمونه ها با هندسه تعریف شده در استاندارد آماده شده و ابعاد آنها ثبت می شود.
- 2در صورت نیاز، نمونه ها در دما و رطوبت تعریف شده آماده می شوند.
- 3نمونه به صورت محوری در گیره ها نصب می شود و اکستانسومتر نصب می شود.
- 4تنش با نرخ تعریف شده اعمال می شود. نیرو و ازدیاد طول به طور مداوم ثبت می شود.
- 5بارگذاری همچنان به شکستگی ادامه می دهد. محل شکستگی و نوع آن ثبت می شود.
- 6مقادیر استحکام تسلیم، مقاومت کششی و ازدیاد طول محاسبه می شود.
معیارهای پذیرش آزمون کشش
معیار پذیرش در استاندارد مواد یا محصول آمده است. معمولاً به عنوان حداقل استحکام تسلیم، حداقل استحکام کششی و حداقل کشیدگی در هنگام شکست تعریف می شود. این معیار در مشخصات است نه در خود آزمون.
ارزیابی نتایج
نتایج در هر نمونه و به عنوان یک میانگین تعیین شده ارزیابی می شوند. نمونه هایی که خارج از طول گیج یا در داخل گیره ها شکسته می شوند ممکن است نامعتبر تلقی شوند، در این صورت آزمایش تکرار می شود.
گزارش آزمون کشش
- استاندارد و بازنگری کاربردی
- هندسه و ابعاد نمونه
- سرعت تست و شرایط محیطی
- مقادیر استحکام تسلیم، مقاومت کششی و ازدیاد طول
- منحنی نیرو-ازدیاد طول و نوع شکست
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 مواد
- جوشکاری-رویه-شرایط صلاحیت
Mekanik Testler — این حوزه آزمون چه چیزی را پوشش می‌دهد؟
بخش زیر حوزه‌ای را توصیف می‌کند که آزمون 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 مکانیکی رفتار یک ماده یا قطعه را تحت نیرو اندازه‌گیری می‌کنند. این خانواده از بارگذاری استاتیک (کشش، فشار، خمش) تا رفتار وابسته به زمان (خستگی، خزش)، و از سختی و سایش تا چقرمگی شکست گسترده است.
وجه اشتراک این آزمون‌ها این است که نتیجه به‌عنوان ویژگی ماده گزارش می‌شود. مقاومت تسلیم یا سختی تصمیم انطباق نیست؛ بلکه داده عددی است که طراحی و استاندارد محصول با آن مقایسه خواهد شد. بنابراین گزارش‌های آزمون مکانیکی معمولاً ورودی یک تصمیم مهندسی هستند نه تأیید محصول — انتخاب ماده، ضریب ایمنی، پیش‌بینی عمر.
تمایز میان رفتار استاتیک و دینامیک کلید فهم این حوزه است. قطعه‌ای ممکن است تحت بار استاتیک کاملاً بدون تنش به نظر برسد اما تحت بار تکراری بشکند؛ شکست خستگی در تنش‌های بسیار پایین‌تر از مقاومت تسلیم رخ می‌دهد و هشداری نمی‌دهد. بنابراین برای قطعات چرخان، لرزان یا تحت بار چرخه‌ای، آزمون کشش به‌تنهایی شاهد کافی نیست.
شرایط آزمون نتیجه را تعیین می‌کند و این برای خوانایی گزارش حیاتی است: هندسه نمونه، سرعت بارگذاری، دما، شرطی‌سازی و آرایش گیره. همان ماده در شرایط مختلف مقادیر متفاوتی می‌دهد. در پلاستیک‌ها اثر سرعت بسیار مشهود است، در فلزات اثر دما؛ در کامپوزیت‌ها جهت‌گیری نمونه نتیجه را کاملاً تغییر می‌دهد.
سختی پراشتباه‌ترین اندازه‌گیری در این حوزه است. چون سریع، نزدیک به غیرمخرب و ارزان است، اغلب به‌جای مقاومت استفاده می‌شود. جداول تبدیل سختی به مقاومت وجود دارد اما تقریبی‌اند و به گروه ماده بستگی دارند؛ استفاده از آنها به‌عنوان تنها شاهد در پذیرش ماده نادرست است.
سمت مکانیک شکست به صلاحیت خاصی نیاز دارد. اندازه‌گیری‌های چقرمگی شکست و نرخ رشد ترک خستگی امکان محاسبه اینکه یک سازه ترک‌خورده چه مدت دوام می‌آورد را فراهم می‌کنند؛ اینها اساس طراحی تحمل آسیب در حوزه‌هایی مانند تجهیزات تحت فشار، سازه هواپیما و خط لوله هستند.
گروه‌های روش در این حوزه
آزمون‌های استاتیک
کشش، فشار، خمش، برش و پیچش. مقاومت تسلیم و کشش، ازدیاد طول و مدول الاستیسیته به دست می‌آید.
آزمون‌های ضربه
ضربه شارپی و ایزود شیاردار؛ رفتار انتقال ترد به نرم ماده بر اساس دما تعیین می‌شود.
سختی
برینل، ویکرز، راکول، شور و ریزسختی. برای عمق فرآوری سطحی و تفاوت‌های محلی مقاومت ارزشمند است.
خستگی
خستگی محوری کنترل‌شده با نیرو و کرنش، خستگی خمشی؛ منحنی‌های S-N و حد دوام.
خزش و کاهش تنش
رفتار تحت بار طولانی‌مدت در دمای بالا؛ در مواد دیگ بخار، توربین و تجهیزات تحت فشار تعیین‌کننده است.
مکانیک شکست
چقرمگی شکست کرنش صفحه‌ای، انتگرال J، CTOD و نرخ رشد ترک خستگی.
سایش و اصطکاک
سایش تیبر و استوانه دوار، اندازه‌گیری‌های ضریب اصطکاک.
موارد رایج اشتباه‌گرفته‌شده در این حوزه
- محاسبه مقاومت از سختی تقریبی است؛ نمی‌توان آن را به‌عنوان تنها شاهد در پذیرش ماده استفاده کرد.
- استحکام استاتیک کافی مقاومت خستگی را نشان نمی‌دهد؛ قطعه تحت بار چرخه‌ای به آزمون جداگانه نیاز دارد.
- اگر سرعت آزمون و دما گزارش نشوند، نتیجه قابل مقایسه نیست — به‌ویژه در پلیمرها و کامپوزیت‌ها.
- نمونه آزمون و قطعه واقعی ممکن است مقدار یکسانی ندهند؛ جهت قالب‌گیری، خطوط جوش و تفاوت در عملیات سطحی همگی تأثیرگذارند.
- مقدار استحکام ذکرشده برای یک کامپوزیت بدون بیان جهت نمونه بی‌معناست.
- معادل‌های ASTM و ISO یک کمیت را اندازه می‌گیرند اما هندسه نمونه متفاوتی دارند؛ نتایج معادل مستقیم یکدیگر در نظر گرفته نمی‌شوند.
این نتایج از کدام تصمیم پشتیبانی می‌کنند
- راستی‌آزمایی طراحی و انتخاب ماده
- کنترل مواد ورودی و تأیید تأمین‌کننده
- برآورده‌سازی الزامات مکانیکی استاندارد محصول
- تحلیل خرابی، پیش‌بینی عمر و محاسبه تحمل آسیب
- راستی‌آزمایی فرآیندهای عملیات حرارتی و سطحی
تست های مرتبط
پرسش‌های متداول درباره آزمون کشش
آیا تست کشش فلز و پلاستیک با یک استاندارد انجام می شود؟
شماره ISO 6892-1 یا ASTM E8 برای فلزات و ISO 527 یا ASTM D638 برای پلاستیک ها اعمال می شود. هندسه نمونه، سرعت تست و شرایط تهویه متفاوت است.
چند نمونه مورد نیاز است؟
حداقل سه نمونه در هر مجموعه به طور کلی مورد نیاز است. عدد دقیق به استاندارد اعمال شده و روش ارزیابی آماری در مشخصات شما بستگی دارد.