Металлообрабатывающая компания

VT-METALL

Гибкий подход - железное качество

Бесплатный номер:

Офис в Москве:

Звоните, мы сейчас работаем
+7 (800) 301-99-67 +7 (499) 403-38-65
info@vt-metall.ru
Заказать звонок

VT-METALL

Металлообрабатывающая компания

Звоните, мы сейчас работаем
8 (800) 301-99-67
МЕНЮ
Испытания металлов: разбираемся в технологии

Испытания металлов

Испытания металлов

Из этого материала вы узнаете:

  • Задачи испытания металлов
  • Механические методы испытания металлов
  • Химические методы испытания металлов
  • Физические методы испытания металла
  • Оборудование для испытания металлов

Испытания металлов необходимы для оценки пригодности сырья или изделий к условиям будущей эксплуатации. Очевидно, что данный комплекс мер предотвратит возможные неисправности и поможет сохранить время и ресурсы производства.

Для проведения испытаний используют несколько методов. В нашей статье мы расскажем, как это происходит, разберемся с технологией испытаний и поговорим о необходимом оборудовании для такого рода работ.

Задачи испытания металлов

Испытания металлов – важная часть современного производства. Сравнивая результаты химических, механических и еще целого ряда проверок с определенными нормами, можно делать выводы о том, как поведут себя изделия из конкретного металла в ходе эксплуатации. Например, на усталость образцы испытывают для того, чтобы выяснить, в каких пределах окажется выносливость металла, если изделие будет работать, подвергаясь воздействию определенных факторов.

 

Обычно пользуются циклической схемой нагрузок.

Существует целый ряд неразрушающих методик испытания свойств металла – тестирование может быть химическим, технологическим, металлографическим, механическим и т. д. Все способы разработаны для качественной оценки материалов и выяснения того, как они будут вести себя под воздействием тех или иных факторов.

Механические методы испытания металлов

Механические испытания имеют важнейшее значение в промышленности. Их целью является определение эксплуатационных характеристик материалов, в частности, прочности и пластичности. На основе полученных результатов делают прогнозы относительно поведения металлических деталей в реальных условиях.

Механические методы испытания металлов

Нагрузка, воздействующая на узлы и детали различных агрегатов и конструкций в ходе эксплуатации, может быть растягивающей, сжимающей или сдвиговой. В ходе основных видов исследований можно воспользоваться разными методиками испытаний металлов, перечень которых в каждом случае зависит от марки металла и предназначения изделий, выполненных из него.

VT-metall предлагает услуги:

Могут проводиться:

  • статические испытания металлов, в ходе которых нагрузка постоянна или постепенно нарастает;
  • динамические, с быстрым возрастанием интенсивности нагрузки;
  • циклическими, с повторением смены интенсивности и вектора приложения нагрузки;
  • технологическими, в ходе которых специальные стенды воссоздают набор воздействий, характерный для будущей сферы применения изделий.

Определение твердости

Наиболее востребованы испытания твердости металла. Этот показатель характеризует его сопротивление при вдавливании более твердых тел. Чаще всего эксперты, проводя исследование, применяют три основных метода. В образец исследуемого металла вдавливают:

  • стальной шарик (твердость по шкале Брюнеля);
  • алмазный конус (твердость по шкале Роквелла);
  • четырехгранную алмазную пирамиду (твердость по шкале Виккерса).
 

К несомненным достоинствам этих методик следует отнести их доступность и простоту. Также немаловажное преимущество подобных испытаний заключается в том, что они не разрушают изделия. Образцы можно впоследствии полноценно эксплуатировать. Косвенно из результатов этих исследований можно делать выводы о предположительном сопротивлении металла растягивающим нагрузкам.

Испытание на растяжение

Для установки предела прочности при воздействии растягивающих нагрузок часто проводят испытания металла на растяжение, дающие возможность оценить величину относительного удлинения, а также пределы упругости и текучести данного материала.

Образцы для испытаний имеют круглое или прямоугольное поперечное сечение. Проводя испытания, их фиксируют в специальной установке и подвергают воздействию растягивающих нагрузок. Скорость изменения силы нагрузки в ходе исследования должна быть постоянной. После того как в ходе испытаний эксперты получают и фиксируют данные о параметрах растяжения, специальные алгоритмы позволяют рассчитать все перечисленные показатели.

Испытание на сжатие

Когда речь идет об относительно хрупких марках стали, тесты на растяжение не позволяют сделать корректные выводы. Здесь на помощь экспертам приходит другая методика – испытание прочности металла при воздействии сжимающих нагрузок. Такая экспертиза обязательна для металла, детали из которого будут в ходе эксплуатации работать на сжатие.

Для проведения исследования опытные образцы помещаются в рабочую зону специального пресса и подвергаются воздействию нагрузки до деформации или хрупкого разрушения.

Все эти исследования проводятся в специализированных лабораториях с применением соответствующего оборудования и позволяют определить основные физические и механические характеристики металла. Данные экспертизы дают возможность делать выводы о целесообразности использования данного металла в качестве материала для тех или иных изделий.

Результатом работы экспертов становится оформление протокола испытаний, который обязательно должны принимать во внимание как государственные, так и коммерческие предприятия.

Химические методы испытания металлов

Для того чтобы точно определить химический состав материала и выяснить, какие примеси и в каком количестве он содержит, проводятся химические испытания. Это может быть травление, при котором на металл воздействуют специальными реагентами.

Химические методы испытания металлов

Подобный метод дает возможность оценить пористость, выявить ликвацию и т. д. Примеси таких элементов, как сера или фосфор, обнаруживают в металле, используя контактные отпечатки. Для проведения исследования используют высокочувствительную фотобумагу, прижимая ее к поверхности образца.

Спектроскопический анализ обладает целым рядом серьезных преимуществ, среди которых его высокая точность, позволяющая обнаруживать примеси в количествах, недоступных для других методов химического анализа, и оперативность. Полихроматоры, квантометры и другие разновидности спектрометров дают экспертам возможность точно произвести оценку химического состава металла на основании анализа его спектра.

Физические методы испытания металла

Микроскопическое исследование

С помощью металлургического и поляризационного микроскопов можно с высокой точностью оценить качество металла и его пригодность для изготовления конкретных изделий. Микроскопия позволяет исследовать особенности структуры, в том числе размер и форму зерна, фазовый состав и другие важные характеристики.

Радиографический контроль

Для проведения исследования образец подвергают воздействию гамма- или рентгеновского излучения: с противоположной источнику стороны располагают пленку, которая фиксирует картинку. Полученная в результате теневая рентгено- или гаммаграмма, позволяет выявить пористость, ликвацию и микротрещины.

Облучив образец с разных сторон, можно точно локализовать местоположение дефектных зон. Радиография отлично зарекомендовала себя как метод проверки швов на сварных конструкциях и изделиях.

Магнитно-порошковый контроль

Этот метод исследования применим исключительно к ферромагнетикам (Fe, Ni, Co и т. д.) и ферромагнитным сплавам. Наиболее широко магнитно-порошковым методом пользуются для исследования сталей на предмет наличия скрытых дефектов. Сама процедура относительно проста: на предварительно намагниченный образец наносят магнитный порошок, который указывает на дефекты, распределяясь по поверхности.

Ультразвуковой контроль

Суть метода в отражении зонами дефектов коротких ультразвуковых импульсов, посылаемых в толщу металла специальными приборами. Отраженные волны попадают в приемник-преобразователь, а затем усиленные сигналы отправляются на монитор осциллографа. Разница во времени между отправкой импульса и регистрацией его отражения позволяет точно рассчитать, на какой глубине залегает дефект.

Для вычислений достаточно взять за основу скорость распространения звуковых импульсов в конкретном сплаве. Огромный плюс такого метода в том, что анализ практически не занимает времени и часто не требует остановки работы исследуемых механизмов.

Специальные методы

Помимо общепринятых, для исследования металлических изделий применяют специализированные методы, такие как прослушивание с помощью стетоскопа или простукивание обходчиками колесных пар железнодорожных составов. Также нередко проводят исследования циклической вязкости, которая позволяет судить о поглощении данным материалом вибрации.

Демпфирующую способность металлов оценивают по превращенной в тепло работе и рассчитывают на единицу объема для одного полного цикла обращения напряжения. Для того чтобы правильно спроектировать конструкцию или механизм, работа которых связана с повышенным уровнем вибрации, необходимо учитывать демпфирующие свойства металлов.

Термический метод

Межфазовые переходы в металлическом сплаве сопровождает тепловой эффект, результатом которого становится образование точек перегиба (температурных остановок) на температурных кривых при его охлаждении. Именно на тепловом эффекте основан термический метод исследования образцов металла, дающий возможность обнаружить критические точки в структуре последних.

Дилатометрический метод

Суть метода состоит в измерении длины образцов при разных температурах в ходе нагревания, остывания или выдержки при стабильной температуре. Длина образца меняется вследствие изменения объема металла.

Посредством этого способа изучают и фиксируют критические точки при нагреве металлов, фазовые преобразования в структуре сплава и течение процессов распада в твердых растворах.

Магнитный анализ

С помощью этого метода исследуют переходы между пара- и ферромагнитным состояниями сплавов с количественной оценкой хода процессов.

Оборудование для испытания металлов

В состав базового набора оборудования для механических испытаний входят:

  • электромеханические разрывные машины;
  • горизонтальные машины с экстензометрами;
  • гидравлические разрывные машины;
  • маятниковые копры;
  • пластомеры.

Универсальная разрывная машина позволяет провести практически полный комплекс механических испытаний металлических образцов.

Магнитный анализ

Для измерения продольных деформаций при испытании металла пользуются экстензометром. Прибор снабжен датчиками контактного или бесконтактного типа. Последние позволяют проводить испытания материалов высокими нагрузками. При этом момент разрушения металла можно фиксировать без риска получения травмы, что делает такие приборы предпочтительными с точки зрения безопасности.

Однако датчики этого типа не могут обеспечить такой точности измерений, как контактные. Помимо широкого диапазона приборы с такими устройствами дают возможность тонкой настройки режима измерений.

Также для испытаний на растяжение широко применяются испытательные машины горизонтального типа. Гидравлические захваты и экстензометры, которыми оснащают такое оборудование, позволяют измерять как поперечную, так и продольную деформацию металла в широком диапазоне значений и с высокой точностью.

Испытания образцов металла на разрыв часто проводят с помощью разрывных машин, электрогидравлический привод которых дает возможность точно измерять прочность образцов и их сопротивление разрывающим нагрузкам. Кроме того, оборудование позволяет получать данные о сопротивлении металла сжатию, изгибу или растяжению.

Ударные испытания металла проводят с помощью маятниковых копров, которые разрушают образцы из пластических масс, нейлона, керамики, камня и многих других материалов, попутно снимая показания по их ударной вязкости и минимальной энергии разрушения.

Применение специального оборудования дает возможность определить в ходе исследования реальные механические свойства материала. С помощью машин также проводят испытания:

  • ползучести, релаксации напряжения и длительной прочности;
  • давлением;
  • уплотнений.

Специализированное оборудование для испытаний ползучести, длительной прочности и релаксации напряжения металла широко применяется в лабораториях металлургических предприятий.

Если испытание требует предварительного нагрева образцов до определенной температуры, его проводят в муфельных печах, особенности конструкции которых позволяют исключить контакт исследуемого материала с продуктами горения.

Чтобы смоделировать гидравлический удар в металлических и пластиковых трубах, их испытывают под давлением в специальной системе, позволяющей создать необходимый напор.

Для испытания сильфонных металлических компенсаторов и уплотнений используют устройства, состоящие из вставленных друг в друга цилиндров. При движении внутреннего цилиндра по продольной оси в системе создается давление, которое контролируется с помощью динамометра. Такие устройства позволяют определить максимальное давление, которое выдерживает исследуемый образец.

Качество металлического образца определяется его химическим составом, микро- и макроструктурой, качеством поверхности, геометрией, линейными размерами, технологическими свойствами и рядом других параметров. Металл или изделия из него испытывают на соответствие требованиям государственных стандартов, техническим условиям предприятия или нормам, содержащимся в договорах, заключенных производителем с заказчиками.

При поступлении металла на производство для дальнейшей обработки его качество в обязательном порядке проходит входную проверку. Эта проверка является ключевым звеном в производственном процессе. По этой причине повышенное внимание уделяется надежности и точности методов определения основных параметров.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

 

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Рекомендуемые статьи

Россия, Москва, 2-й Котляковский переулок, 18
Получить бесплатный чертеж

Получить бесплатный чертеж

Скачать прайс

Скачать прайс

Пересчет проекта

Пересчет проекта

Позвонить бесплатно

Позвонить бесплатно

Скачать прайс

Скачать
прайс

Написать WhatsApp

Написать WhatsApp

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа.
Оставьте заявку, и мы Вам перезвоним.