تست #ضربه_شارپی

تست #ضربه_شارپی
✅ در تست ضربه #شارپی (Charpy impact test) نمونه آزمایش به حالت یک تیر با تکیه گاه ساده مستقر می شود و ضربه در وسط دهانه تیر درست پشت محل شیار وارد می شود. در یک ماشین آزمایش شارپی استاندارد، انرژی آونگ در پایین ترین نقطه حرکتش 320 ژول است، البته ماشین های شارپی کوچکتر هم ساخته می شوند. سرعت آونگ ماشین شارپی استاندارد 320 ژولی، در پایین ترین نقطه حرکتش، به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از سرعت برخورد آونگ ماشین #ایزود استاندارد است و در حدود 5.3 متربر ثانیه می باشد. نمونه های تست شارپی را می توان با شیار V شکل یا U شکل تهیه کرد.
✅ روش آزمون شارپی برای مواد پلاستیکی هم مناسب است. در این آزمون نیز مانند آزمون ایزود برای دست یابی به نتیجه خاصی که نماینده خاصیت ماده باشد، حداقل ده نمونه باید آزمایش شود. البته، در استاندارد مربوط به فلزات، تعداد نمونه هایی که با آزمایش آن ها می توان به نتیجه نهایی رسید، مشخص نشده است.

✅ آزمون شارپی برای تعیین خواص ضربه ای در دماهایی غیر از دمای محیط نیز مناسب است، زیرا لازم نیست نمونه آزمایش در گیره بسته شود. در آزمون شارپی، نمونه فقط روی دوپایه تکیه دارد، می توان نمونه آزمایش را در مدتی حدود چند ثانیه (در مقایسه با چند دقیقه برای آزمون ایزود) از کوره یا یحخچالی که در نزدیکی ماشین آزمایش قرار دارد بیرون آورده، در محل خود در ماشین قرار داد و آزمایش را به اتمام رساند. در این فاصله زمانی کوتاه فقط افزایش یا کاهش کمی در دمای قطعه صورت می گیرد.

✅ معیار دیگری که از آزمایش شارپی به دست می آید، بررسی سطح #شکست است. در این روش تعیین می شود که شکست رشته ای (شکست برشی)، دانه ای (شکست رخ برگی)، یا مخلوطی از هر دو است. این حالت های مختلف شکست به سادگی و حتی بدون بزرگنمایی قابل تشخیص هستند. سطح صاف شکست رخ برگی بازتاب پذیری زیاد و ظاهر براقی دارد. در صورتی که سطح گود شده یک شکست رشته ای نرم، به صورت یک سطح جاذب نور و دارای ظاهری کدر است. معمولا درصد شکست رخ برگی (یا رشته ای)، تخمین زده می شود. شکست رشته ای ابتدا در اطراف سطح بیرونی نمونه (لبه برش) ظاهر می شود. سومین کمیتی که گاهی در آزمایش شارپی به دست می آید شکل پذیری است، که با درصد انقباض نمونه در محل شیار نشان داده می شود.

 ✅ #آزمایش_ضربه با میله شیاردار هنگامی معنی پیدا می کند که در یک دامنه دمایی انجام شود، تا دمایی که در آن انتقال نرمی به تردی رخ می دهد، تعیین شود. انرژی جذب شده با کاهش دما کم می شود ولی در بیشتر موارد کاهش در یک دمای مشخص رخ نمی دهد. این عامل باعث می شود که تعیین دقیق دمای انتقال مشکل شود. در انتخاب یک ماده از دیدگاه #چقرمگی شیار یا تمایل به شکست ترد، دمای انتقالی عامل مهمی است.

  
✅ آزمایش های ضربه با میله شیاردار در معرض پراکندگی زیادی، به ویژه در ناحیه دمای انتقالی قرار دارند. بیشتر این پراکندگی به علت تغییر موضعی خواص فولاد و برخی به علت مشکلات تولید شیارهای مشابه است. شکل و عمق شیار همانند استقرار صحیح نمونه در دستگاه ضربه از متغیرهای بحرانی هستند.

✅ مزیت اصلی آزمایش ضربه شارپی با شیار v این است که آزمایش نسبتا ساده ای است که در آن از یک نمونه آزمایش کوچک و ارزان استفاده می شود. آزمایش ها به سادگی در دامنه ای از دماهای زیر دمای محیط قابل اجرا هستند. هم چنین، طراحی نمونه آزمایش برای اندازه گیری اختلاف های چقرمگی شیار در مواد کم استحکام مانند فولادهای ساختمانی بسیار مناسب است. این آزمایش برای مقایسه اثر نوع آلیاژ و عملیات حرارتی بر چقرمگی شیار به کار می رود و غالبا از آن برای کنترل کیفیت و به منظور انتخاب مواد استفاده می کنند. مشکل عمده این است که استفاده از نتایج آزمایش شارپی در طراحی سخت است، چون هیچ کمیتی بر حسب میزان تنش وجود ندارد. هم چنین هیچ رابطه ای بین داده های شارپی با اندازه ترک ریز وجود ندارد. علاوه بر این، وجود پراکندگی زیاد که در این آزمایش ذاتی است می تواند تعیین منحنی های مشخص دمای انتقالی را مشکل کند.

  
🔹درجه حرارت تست شارپی
✅ تست شارپی، باید در محدوده دمایی 18 تا 28 درجه سانتی گراد انجام شود، مگر اینکه محدوده دیگری مشخص گردد. برای تست هایی که در درجه حرارت هایی به غیر از درجه حرارت محیط انجام می شوند، جهت اطمینان از رسیدن نمونه به درجه حرارت مورد نیاز، باید نمونه به مدت کافی در محیط گرم کننده یا خنک کننده قرار داده شود (برای مثال حداقل 10 دقیقه در یک محیط مایع یا 30 دقیقه در یک محیط گازی). برای خارج ساختن نمونه از محیط گرم کننده یا خنک کننده و قرار دادن آن روی تکیه گاه به یک ابزار جابه جایی مناسب (نظیر یک انبر) نیاز می باشد. اجزاء ابزار جا به جایی در تماس با نمونه تست باید با آن هم دما باشند، تا نمونه را در محدوده دمایی مجاز نگه دارند.
منبع: سایت شرکت پاکمن