Preskušanje z lezenjem
Preskus lezenja, v nekaterih primerih imenovan tudi preskus popuščanja napetosti, je destruktivna metoda preskušanja materialov za določanje dolgotrajne trdnosti in toplotne odpornosti materiala. Pri izvajanju preskusa lezenja je vzorec dalj časa izpostavljen povišanim temperaturnim pogojem in obremenjen s konstantno natezno silo ali natezno napetostjo. Kar zadeva trajanje, se razlikuje med kratkoročnimi preskusi do približno 10.000 ur in dolgoročnimi preskusi, ki se začnejo pri približno 10.000 urah.
Cilj preskusa lezenja je napovedati življenjsko dobo materiala pod določenimi pogoji delovanja. Za izvedbo preskusov lezenja v skladu z različnimi standardnimi zahtevami ZwickRoell ponuja visoko natančne stroje za preskušanje lezenja.
Definicija lezenja Značilne vrednosti Trdnost lezenja 3 faze preskusa lezenja Pregled vrst preskusov Oblika vzorca Ustrezni standardi Preskusni stroji Pogosta vprašanja
Kaj pomeni lezenje?
Lezenje je izraz, ki se uporablja za opis plastične deformacije materiala v daljšem časovnem obdobju. Tudi majhne obremenitve in povišane temperature v daljšem časovnem obdobju lahko povzročijo trajno deformacijo materialov, kot so kovine, keramika, plastika itd.
Naslednji dejavniki pomembno vplivajo na lastnosti lezenja:
- Obseg obremenitve,
- Raven temperature in
- Trajanje uporabe obremenitve.
Katere karakteristične vrednosti se določijo s preskusom lezenja?
- Čas za zlom
- Trajna deformacija
- Deformacija zaradi lezenja
- Zoževanje zaradi lezenja
- Mejni čas lezenja
- Mejni čas deformacije (točka popuščanja)
- Modul lezenja (razmerje med napetostjo in deformacijo kot funkcija trajanja uporabe obremenitve)
- Trdnost lezenja
- Deformacija lezenja
- Sprostitev napetosti
Kaj je trdnosti lezenja?
Trdnost lezenja je pokazatelj življenjske dobe materiala pod določenimi delovnimi pogoji. Zagotavlja vrednost mehanske obremenitve, ki bo povzročila odpoved materiala, medtem ko je določen čas pri konstantni temperaturi. Ta vrednost je določena s preskusi lezenja in je kritična za uporabo materialov v različnih aplikacijah. Komponente letalstva in deli motorja se lahko le minimalno deformirajo, tudi če so izpostavljeni velikim obremenitvam. Če je komponenta doživela lezenje, ne bo ponovno dobila svoje prvotne oblike niti po odstranitvi obremenitve. Če je material dlje časa izpostavljen prevelikim obremenitvam, lahko pride do razpok in zlomov.
Tri faze preskusa lezenja
Preskus lezenja je razdeljen na tri stopnje - primarno, sekundarno in terciarno lezenje. Krivulje lezenja zagotavljajo informacije o obnašanju lezenja v določenem časovnem obdobju.
V primarni fazi lezenja se poveča mehanska trdnost materiala zaradi plastične deformacije, hitrost lezenja pa se nato zmanjša.
Z napredno obremenitvijo in trajanjem preskusa se postopoma začne utrjevanje in mehčanje. Za to stopnjo je značilna konstantna hitrost lezenja in je označena kot sekundarna stopnja lezenja.
V terciarni fazi lezenja poškodba materiala povzroči znatno povečanje hitrosti lezenja, kar se konča z zlomom vzorca. Terciarna stopnja lezenja traja le zelo kratko obdobje, merjeno glede na življenjsko dobo materiala. Sekundarno lezenje porabi največji del celotne življenjske dobe.
Pregled pogosto uporabljenih vrst preskusov
Preskušanje z lezenjem
Modeliranje deformacij
Preskus sprostitve napetosti
Preskus rasti razpok zaradi lezenja
Preskus utrujanja z lezenjem (CF)
Preskus rasti razpok zaradi utrujanja z lezenjem (CFCG)
Termomehansko preskušanje z utrujanjem (TMF)
Ustrezni standardi za preskuse lezenja na kovinah
Zahteve in izvedba preskusov lezenja so določene v nizu standardov ISO standardov in ASTM v sektorju kovin in plastike.
- ISO 204 Kovinski materiali – enoosno preskušanje lezenja pri napetosti
- ASTM E139 Standardne preskusne metode za izvajanje preskusov lezenja, porušitve lezenja in obremenitve kovinskih materialov
- EN 2002-005 Preskusna metoda za kovinske materiale – del 005: Neprekinjeno preskušanje lezenja in obremenitve
- ASTM E328 Standardne preskusne metode za sproščanje napetosti za materiale in konstrukcije
- ISO 15630-3 Jeklo za ojačitev in prednapenjanje betona - Preskusne metode
- ASTM G129 Standardna praksa za preskušanje počasne stopnje deformacije za oceno dovzetnosti kovinskih materialov za razpoke s pomočjo okolja
- ASTM F519 Standardna preskusna metoda za ovrednotenje mehanske vodikove krhkosti postopkov galvanizacije/prevleke in delovnih okolij
- ASTM F1624 Standardna preskusna metoda za merjenje praga vodikove krhkosti v jeklu s tehniko postopnega obremenjevanja
- ASTM E1457 Standardna preskusna metoda za merjenje časov rasti razpok pri lezenju v kovinah
- ASTM E2760 Standardna preskusna metoda za preskušanje rasti razpok zaradi lezenja in utrujanja
- ASTM E647 Standardna preskusna metoda za merjenje stopenj rasti utrujenih razpok
- ASTM E2714 Standardna preskusna metoda za preskušanje odpornosti proti lezenju
- ASTM E606 Standardna preskusna metoda za preskušanje utrujanja z obremenitvijo
- ISO 12106 Kovinski materiali - Preskušanje utrujanja - Metoda z nadzorom osne deformacije
- Potrjeni kodeks ravnanja za termo-mehansko preskušanje utrujanja z deformacijo
- ISO 12111 Kovinski materiali - Preskušanje utrujanja - Metoda termomehanskega preskušanja utrujanja z deformacijo
- ASTM E2368 Standardna praksa za termomehansko preskušanje utrujanja s kontrolirano deformacijo
Ustrezni standardi za preskuse lezenja na plastiki
- ISO 899-1 Ugotavljanje obnašanja pri lezenju – 1. del: Natezni preskus z lezenjem
- ISO 899-2 Ugotavljanje obnašanja pri lezenju – 2. del: Upogibno lezenje s tritočkovno obremenitvijo
- ASTM D2990 Standardne preskusne metode za natezno, tlačno in upogibno lezenje ter porušitev lezenja plastike
- ISO 16770 Plastika - Določanje razpok okoljske napetosti (ESC) polietilena - Preskus lezenja s polno zarezo (FNCT)
- ISO 3384-1 Guma, vulkanizirana ali termoplastična - Določanje popuščanja napetosti pri tlačenju
Pogosta vprašanja o preskušanju lezenja
Preskus lezenja je metoda destruktivnega preskušanja materialov za določanje dolgotrajne trdnosti in toplotne odpornosti materiala. Pri izvajanju preskusa lezenja je vzorec dalj časa izpostavljen povišanim temperaturnim pogojem in obremenjen s konstantno natezno silo ali natezno napetostjo.
Cilj preskusa lezenja je napovedati življenjsko dobo materiala pod določenimi pogoji delovanja.
Pri preskusu lezenja je vzorec dalj časa izpostavljen povišanim temperaturnim pogojem in obremenjen s konstantno natezno silo ali natezno napetostjo. Kar zadeva trajanje, se razlikuje med kratkoročnimi preskusi do približno 10.000 ur in dolgoročnimi preskusi, ki se začnejo pri približno 10.000 urah.
Za izvedbo teh preskusov uporabljamo stroj za preskušanje lezenja. Preskusne osi so opremljene z nateznimi čeljustmi, ki jih je mogoče uporabiti za držanje vzorca brez zdrsa. Odvisno od zahtev in preskusa je mogoče uporabiti različne ogrevalne sisteme za simulacijo različnih temperatur okolja.
Zahteve in izvedba preskusov lezenja, ki se v nekaterih primerih imenujejo preskusi sprostitve napetosti, so določene v nizu standardov ISO in ASTM v industriji kovin in plastike.
Lezenje je izraz, ki se uporablja za opis plastične deformacije materiala v daljšem časovnem obdobju. Tudi majhne obremenitve in višje temperature v daljšem časovnem obdobju lahko povzročijo trajne deformacije materialov, kot so kovine, keramika, plastika itd.
Pomembni vplivni dejavniki:
- Obseg obremenitve,
- Raven temperature in
- Trajanje uporabe obremenitve.
