የቁሳቁስን ጥንካሬ ለማወቅ የስዊዲናዊው መሐንዲስ ብራይኔል ፈጠራ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል - የገጽታ ባህሪያትን የሚለካ እና የፖሊሜር ብረቶች ተጨማሪ ባህሪያትን የሚሰጥ ዘዴ።
ቁሳዊ ግምገማ
በዚህ ግኝት ምስጋና ይግባውና በአሁኑ ጊዜ በጣም ውጤታማ የሆነው የፕላስቲክ አጠቃቀም እየተገመገመ ነው። በጣም ጠንካራ ያልሆኑ ፕላስቲኮች ለመለጠጥ እና ለስላሳነት የሚፈተኑት እንደ ማተሚያ ፣ ማተሚያ እና ማቀፊያ መሳሪያ ነው። የብሪኔል እድገት አስፈላጊ በሆኑ አፕሊኬሽኖች ውስጥ የሚያገለግል ቁሳቁስ ጥንካሬ እና ጥንካሬን የሚወስን ዘዴ ነው - በማርሽ እና በሪም ፣ ከከባድ ጭነት በታች ያሉ ተሸካሚዎች ፣ በክር የተሠሩ ዕቃዎች ፣ ወዘተ.
ይህ ዘዴ በጣም ትክክለኛውን የጥንካሬ ግምገማ ይሰጣል። በP1B የተገለፀው የመለኪያው ዋጋ ከመጠን በላይ ለመገመት አስቸጋሪ ነው። ለዚህ ዓላማ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው የብሪኔል እድገት ነው, ይህ ዘዴ አምስት ሚሊሜትር የብረት ኳስ በእቃው ላይ ተጭኖ ነው. በኳሱ ጥልቀት መሰረት GOST ይወሰናል።
ታሪክ
በ1900 ከስዊድን የመጣ መሐንዲስ ጆሃን ኦገስት ብሪንኤል ለአለም ያቀረበው ዘዴየቁሳቁስ ሳይንስ, ታዋቂ ሆኗል. የተሰየመው በፈጣሪው ስም ብቻ ሳይሆን በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው ደረጃውን የጠበቀ ሆነ።
ጠንካራነት ምንድን ነው? ይህ ከአካባቢያዊ የንክኪ ድርጊት የፕላስቲክ ለውጥ የማያጋጥመው የቁሳቁስ ልዩ ንብረት ነው፣ይህም ብዙውን ጊዜ ጠቋሚ (ጠንካራ አካል) ወደ ቁሳቁሱ እስኪገባ ድረስ ይወርዳል።
የተመለሰ እና ያልገገመ ጠንካራነት
የብሪኔል ዘዴ የተመለሰውን ጠንካራነት ለመለካት ይረዳል፣ ይህም የሚለካው የጭነቱ መጠን ከህትመት፣ የፕሮጀክሽን ቦታ ወይም የገጽታ ስፋት ጋር ባለው ጥምርታ ነው። ስለዚህ, ጥንካሬው ጥራዝ, ትንበያ እና ወለል ሊሆን ይችላል. የኋለኛው የሚወሰነው በሬሾው ነው: ወደ አሻራው ቦታ መጫን. የጅምላ ጥንካሬ የሚለካው በጭነቱ እና በድምጽ መጠኑ ጥምርታ ሲሆን የትንበያ ጥንካሬ ደግሞ አሻራው በተወው የትንበያ ቦታ ላይ ያለው ጭነት ነው።
በብሪኔል ዘዴ ያልተመለሰ ጥንካሬ የሚወሰነው በተመሳሳዩ መመዘኛዎች ነው፣የመቋቋም ሃይሉ ብቻ ዋና የሚለካው እሴት ይሆናል፣የእሱ ሬሾ ከወለል ስፋት፣ድምጽ ወይም ትንበያ በእቃው ውስጥ በተሰቀለው መረጃ ጠቋሚ ይታያል። የቮልሜትሪክ ፣ የትንበያ እና የገጽታ ጥንካሬ በተመሳሳይ መንገድ ይሰላል-በመቋቋም ኃይል ሬሾ ወይም በመረጃ ጠቋሚው ክፍል ላይ ካለው ስፋት ፣ ወይም ወደ ትንበያ ቦታው ፣ ወይም ወደ ድምጹ።
የጠንካራነት መወሰን
ለቁስ ሲጋለጥ የፕላስቲክ እና የመለጠጥ ቅርጽን የመቋቋም ችሎታመረጃ ጠቋሚው የጠንካራነት ውሳኔ ነው, ማለትም, በእውነቱ, ይህ የቁሳቁሱ የመግቢያ ሙከራ ነው. የ Brinell ጠንካራነት ዘዴ አንድ ኢንዳክተር ወደ አንድ ነገር ውስጥ ዘልቆ እንደገባ የሚለካ ነው። የአንድ የተወሰነ ቁሳቁስ ጥንካሬ ትክክለኛውን ዋጋ ለማወቅ የመግቢያውን ጥልቀት መለካት ያስፈልጋል. ይህንን ለማድረግ የብሪኔል እና ሮክዌል ዘዴ አለ፣ የቪከርስ ዘዴ ብዙም ጥቅም ላይ አይውልም።
የሮክዌል ዘዴ ኳሱን ወደ ቁሳቁሱ የመግባት ጥልቀት በቀጥታ የሚወስን ከሆነ ቪከርስ እና ብሪኔል አሻራውን የሚለኩት በቦታው ነው። በእቃው ውስጥ ያለው መረጃ ጠቋሚው በጨመረ መጠን የሕትመት ቦታው እየጨመረ ይሄዳል። በፍፁም ማንኛውም ቁሳቁስ ለጠንካራነት ሊሞከር ይችላል: ማዕድናት, ብረት, ፕላስቲኮች እና የመሳሰሉት ነገር ግን የእያንዳንዳቸው ጥንካሬ የሚወሰነው በራሱ ዘዴ ነው.
እንዴት መንገድ መፈለግ እንደሚቻል
የብሪኔል የጠንካራነት ዘዴ ተመሳሳይነት ለሌላቸው ቁሳቁሶች፣ በጣም ከባድ ላልሆኑ ውህዶች በጣም ጥሩ ነው። የቁሳቁስ አይነት ብቻ ሳይሆን የመለኪያ ዘዴን ብቻ ሳይሆን መመዘኛዎቹ እራሳቸው መወሰን አለባቸው. የተለያዩ ባህሪያት ያላቸው ቁሳቁሶች በውስጣቸው አብረው ስለሚኖሩ የአሎይዶች ጥንካሬ የሚለካው በአማካይ ነው. ለምሳሌ, የብረት ብረት. በጣም የተለያየ መዋቅር አለው፡ ሲሚንቶ፡ ግራፋይት፡ ፔርላይት፡ ፌሪትት አሉ፡ ስለዚህም የሚለካው የብረት ጥንካሬው አማካይ እሴት ነው፡ የሁሉም አካላት ጥንካሬን ያካትታል።
የብረቶችን ጥንካሬ በ Brinell ዘዴ የሚለካው ትልቅ ኢንዴክስ በመጠቀም ሲሆን ይህም አሻራው የሚገኘው በናሙናው ሰፊ ቦታ ላይ ነው።ስለዚህ, በእነዚህ ሁኔታዎች, ለብዙ እና የተለያዩ ደረጃዎች አማካኝ የሆነውን የሲሚንዲን ብረት ዋጋ ማግኘት ይቻላል. ይህ ዘዴ የአሎይዶችን ጥንካሬ ሲለካ በጣም ጥሩ ነው - የብረት ብረት, ብረት ያልሆኑ ብረቶች, መዳብ, አልሙኒየም እና የመሳሰሉት. ይህ ዘዴ የፕላስቲኮችን የጠንካራነት ዋጋ በትክክል ያሳያል።
የሮክዌል ንጽጽር
ለጠንካራ እና እጅግ በጣም ጠንካራ ለሆኑ ብረቶች ጥሩ ነው፣ እና ውጤቱም የጠንካራነት ዋጋ እንዲሁ አማካይ ነው። ተመሳሳይ የብረት ኳስ ወይም ኮን እንደ አመላካች ሆኖ ያገለግላል, ነገር ግን ከነሱ በተጨማሪ የአልማዝ ፒራሚድ ጥቅም ላይ ይውላል. በሮክዌል ዘዴ በሚለካበት ጊዜ ቁሱ ላይ ያለው አሻራ ትልቅ ይሆናል፣ እና ለተለያዩ ደረጃዎች የጠንካራነት ቁጥሩ አማካይ ነው።
የብሪኔል እና የሮክዌል ዘዴዎች በመርህ ደረጃ ይለያያሉ፡ የመጀመሪያው የመግቢያ ኃይሉን በአታሚው ቦታ ላይ ከከፈለ በኋላ ውጤቱን እንደ ጥቅስ ያቀርባል፣ ሮክዌል ደግሞ የጥልቀቱን ጥልቀት እና የመለኪያ አሃድ ያሰላል። ጥልቀቱን የሚለካው መሳሪያ. ለዛም ነው የሮክዌል ጥንካሬ በተግባር ልኬት የሌለው እና ብሬኔል እንደሚለው በግልፅ በኪሎ ግራም በካሬ ሚሊሜትር ይለካሉ።
የቪከርስ ዘዴ
ናሙናው በጣም ትንሽ ከሆነ ወይም የሮክዌል ወይም ብሬንል ጥንካሬን የሚለካው ከአሳሹ አሻራ መጠን ያነሰ ነገርን ለመለካት አስፈላጊ ከሆነ የማይክሮ ሃርድነት ዘዴዎችን መጠቀም ያስፈልጋል ከነዚህም መካከል የቪከርስ ዘዴ በጣም ታዋቂ ነው።. መረጃ ጠቋሚው የአልማዝ ፒራሚድ ነው, እና አሻራው የሚመረምረው እና የሚለካው ከአጉሊ መነጽር ጋር በሚመሳሰል የኦፕቲካል ሲስተም ነው. አማካዩ ዋጋውም ይታወቃል፣ ግን ጥንካሬው የሚሰላው ከ ነው።በጣም ትንሽ አካባቢ።
የተለካው ነገር መጠን በጣም ትንሽ ከሆነ የማይክሮ ሃርድነት ሞካሪ ጥቅም ላይ ይውላል፣ ይህም በተለየ እህል፣ ደረጃ፣ ንብርብር ላይ አሻራ መስራት እና የመግቢያ ጭነቱ በተናጥል ሊመረጥ ይችላል። የብረታ ብረት ሳይንስ እነዚህን ዘዴዎች በመጠቀም የብረታ ብረትን ጥንካሬ እና ጥቃቅን ጥንካሬ ለመወሰን ያስችላል።
ክልል
ጠንካራነትን ለመለካት ሶስት ክልሎች አሉ። በማክሮ ክልል ውስጥ, ጭነቱ ከ 2 N እስከ 30 ኪ.ወ. ማይክሮሬንጅ በጠቋሚው ላይ ያለውን ጭነት ብቻ ሳይሆን የመግቢያውን ጥልቀት ይገድባል. የመጀመሪያው ዋጋ ከ 2 N አይበልጥም, እና ሁለተኛው - ከ 0.2 μm በላይ. በ nanorange ውስጥ ፣ የመረጃ ጠቋሚው ጥልቀት ብቻ ነው የሚቆጣጠረው - ከ 0.2 µm በታች። ውጤቱ የቁሱ ጥንካሬን ይሰጣል።
የመለኪያ መለኪያዎች በዋነኛነት በመረጃ ጠቋሚው ላይ ባለው ጭነት ላይ ይመረኮዛሉ። ይህ ጥገኝነት ልዩ ስም እንኳን ተቀብሏል - የመጠን ተፅዕኖ, በእንግሊዝኛ - የመግቢያ መጠን ውጤት. የመጠን ተፅእኖ ተፈጥሮ በመረጃ ጠቋሚው ቅርፅ ሊወሰን ይችላል. ሉላዊ - ጥንካሬው እየጨመረ በሚሄድ ጭነት ይጨምራል, ስለዚህ, ይህ የመጠን ተፅእኖ ይለወጣል. የቪከርስ ወይም የቤርኮቪች ፒራሚድ እየጨመረ በሚሄድ ጭነት (እዚህ, የተለመደው ወይም ቀጥተኛ መጠን ያለው ተጽእኖ) ጥንካሬን ይቀንሳል. ለሮክዌል ዘዴ ጥቅም ላይ የሚውለው ሾጣጣ-ስፌር እንደሚያሳየው ጭነቱን መጨመር በመጀመሪያ ወደ ጥንካሬነት መጨመር እና ከዚያም የሉላዊው ክፍል ሲገባ.እየቀነሰ ነው።
ቁሳቁሶች እና የመለኪያ ዘዴዎች
በአሁኑ ጊዜ በጣም ከባድ የሆኑት ቁሳቁሶች ሁለት የካርቦን ማሻሻያዎች ናቸው፡ ሎንስዴላይት፣ እሱም እንደ አልማዝ ግማሹ ጠንካራ እና ፉሉሪት፣ እሱም ከአልማዝ እጥፍ የሚበልጥ። የእነዚህ ቁሳቁሶች ተግባራዊ ትግበራ ገና መጀመሩ ነው, አሁን ግን አልማዝ ከተለመዱት በጣም ከባድ ነው. የሁሉም ብረቶች ጥንካሬ የተመሰረተው በእሱ እርዳታ ነው።
የመወሰኛ ዘዴዎች (በጣም ታዋቂዎቹ) ከላይ ተዘርዝረዋል፣ ነገር ግን ባህሪያቸውን ለመረዳት እና ዋናውን ነገር ለመረዳት፣ በሁኔታዊ ሁኔታ ወደ ተለዋዋጭ ሊከፋፈሉ የሚችሉትን ሌሎችን ግምት ውስጥ ማስገባት አለቦት፣ ማለትም ምት፣ እና የማይንቀሳቀስ ቀደም ሲል ግምት ውስጥ ገብቷል. የመለኪያ ዘዴው በሌላ መልኩ ሚዛን ይባላል. በጣም ታዋቂው አሁንም ብራይኔል ስኬል እንደሆነ መታወስ ያለበት፣ ጥንካሬው የሚለካው በአታሚው ዲያሜትር ሲሆን ይህም የብረት ኳስ በእቃው ላይ ተጭኖ ይቀራል።
የጠንካራነት ቁጥሩ መወሰን
የ Brinell ዘዴ (GOST 9012-59) የጠንካራነት ቁጥሩን ያለ መለኪያ አሃዶች እንዲጽፉ ይፈቅድልዎታል ፣ ይህም HBን በማመልከት ፣ H ጠንካራነት (ጠንካራነት) ነው ፣ እና B ራሱ ብሬል ነው። የማተሚያው ቦታ የሚለካው እንደ የሉል አካል ነው እንጂ የክበብ ቦታ አይደለም፣ ለምሳሌ ሜየር ሚዛኑ እንደሚያደርገው። የሮክዌል ዘዴ የሚለየው ወደ ቁሳቁሱ የገባው የአልማዝ ኳስ ወይም ሾጣጣ ጥልቀት በመወሰን ጥንካሬው ልኬት የለሽ ነው። እሱ HRA፣ HRC፣ HRB ወይም HR ተሰይሟል። የተሰላው የጠንካራነት ቀመር ይህን ይመስላል፡ HR=100 (130) - kd. እዚህ d የመግቢያው ጥልቀት ነው እና k ውህደቱ ነው።
የቪከር ጠንካራነት ሊሆን ይችላል።በፒራሚዱ ላይ ከተተገበረው ሸክም ጋር በተገናኘ በእቃው ላይ በተገጠመ ቴትራሄድራል ፒራሚድ በተተወው አሻራ ይወሰናል. የማተሚያው ቦታ ራምቡስ አይደለም, ነገር ግን የፒራሚዱ አካባቢ አካል ነው. የቪከሮች ክፍሎች በHV አሃድ የተገለጸ እንደ kgf በወር2 መቆጠር አለባቸው። በሾር (ኢንደቴሽን) መሰረት የመለኪያ ዘዴም አለ, ብዙ ጊዜ ለፖሊመሮች ጥቅም ላይ ይውላል እና አስራ ሁለት የመለኪያ ሚዛኖች አሉት. የባህር ዳርቻ ተጓዳኝ የአስከር ሚዛኖች (የጃፓን ማሻሻያ ለስላሳ እና ላስቲክ ቁሳቁሶች) በብዙ መንገዶች ከቀዳሚው ዘዴ ጋር ተመሳሳይ ናቸው ፣ የመለኪያ መሣሪያው መለኪያዎች ብቻ የተለያዩ እና የተለያዩ ኢንዴክሶች ጥቅም ላይ ይውላሉ። በሾር መሠረት ሌላ ዘዴ - ከመመለሻ ጋር - ለከፍተኛ-ሞዱሉስ ፣ ማለትም ፣ በጣም ጠንካራ ቁሶች። ከዚህ በመነሳት የቁሳቁስን ጥንካሬ የሚለኩ ሁሉም ዘዴዎች በሁለት ምድቦች ይከፈላሉ - ተለዋዋጭ እና የማይንቀሳቀስ።
መሳሪያዎች እና እቃዎች
ጥንካሬን የሚወስኑ መሳሪያዎች የጠንካራነት ሞካሪዎች ይባላሉ እነዚህም የመሳሪያ መለኪያዎች ናቸው። መፈተሽ አንድን ነገር በተለያየ መንገድ ይነካል፣ ስለዚህ ዘዴዎች አጥፊ ወይም አጥፊ ያልሆኑ ሊሆኑ ይችላሉ። በነዚህ ሁሉ ሚዛኖች መካከል ምንም አይነት ቀጥተኛ ግንኙነት የለም ምክንያቱም የትኛውም ዘዴ የቁሳቁስን አጠቃላይ ባህሪያት ስለሚያንፀባርቅ።
ነገር ግን፣ በበቂ ሁኔታ ግምታዊ ሠንጠረዦች ተሠርተዋል፣ ሚዛኖች እና የተለያዩ ዘዴዎች ለቁስ ምድቦች እና ለቡድኖቻቸው የተገናኙበት። የእነዚህ ሰንጠረዦች መፈጠር የተቻለው ከተከታታይ ሙከራዎች እና ሙከራዎች በኋላ ነው. ሆኖም ግን, ጽንሰ-ሐሳቦችአንዱ የስሌት ዘዴ ከአንዱ ዘዴ ወደ ሌላ እንዲሸጋገር የተፈቀደለት እስካሁን የለም። ጥንካሬን የሚወስንበት ልዩ ዘዴ ብዙውን ጊዜ የሚመረጠው በተገኘው መሳሪያ፣ የመለኪያ ተግባራት፣ የመለኪያ ሁኔታዎች እና በእርግጥ ከቁስ ባህሪው ነው።
