Was ist die Wirkungsprüfung?

INHALT

Dieser Artikel behandelt die „Schlagprüfung“ als zerstörende Prüfung, die zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften durchgeführt wird. In diesem Artikel werden die Prüfverfahren, die Ergebnisse und die entsprechenden gemeinsamen Normen erwähnt.

Schlagprüfung

Bei der Schlagprüfung handelt es sich um eine Art mechanischer Prüfung, bei der die Menge der absorbierten Energie während des Bruchs gemessen wird. Diese Prüfung ist in verschiedenen Industriezweigen weit verbreitet, z. B. in der Öl- und Gasindustrie, in der petrochemischen Industrie, in der Automobilindustrie und auch in der Ausrüstung, die in Kraftwerken, Stahlkonstruktionen, in der pharmazeutischen Industrie, in der Lebensmittelindustrie usw. verwendet wird.

Da diese Prüfmethode kostengünstig und schnell ist, wird sie an dem für die Herstellung verwendeten Material in Anwesenheit eines Vertreters der Prüfstelle im Labor durchgeführt, und die Ergebnisse werden dem Kunden mitgeteilt.

1. Was ist der Zweck der Schlagprüfung?

Die Schlagprüfung wird angewandt, um das Verhalten von Materialien unter realen Bedingungen vorherzusagen. Die Risse, Fehlstellen und Kerben beeinflussen das Verhalten des Materials. Ein schwingendes Pendel wird verwendet, um das Prüfstück zu schlagen und die Probe zu brechen. Die Anfangs- und Endhöhe des Aufpralls wird aufgezeichnet, um die von der Probe der Bremse absorbierte Energie zu berechnen.

2. Welche Arten von Schlagprüfungen gibt es?

In den Labors werden hauptsächlich die beiden folgenden Schlagprüfverfahren angewandt:

1. Charpy-Test
2. IZOD-Test

Beide Prüfmethoden sind ähnlich und beinhalten ein Pendel, das auf den Prüfling einwirkt, jedoch werden die Proben nach unterschiedlichen Methoden und Abmessungen hergestellt.

3. Ablauf der Schlagprüfung:

3.1. Vorbereitung des Probekörpers

Das Probenmaterial sollte entsprechend den Angaben in der Referenznorm vorbereitet werden, einschließlich der Länge und der Seitenlänge des quadratischen Querschnitts, auch die Details der Kerbe wie Grad und Tiefe wurden in der Norm angegeben.

Außerdem hängt die Art der Kerbe vom Material ab. Es gibt drei Arten von Kerben: 1- Schlüsselloch, 2- U-Kerbe, 3- V-Kerbe.

Schlüsselloch und U-Kerbe werden bei sprödem Material wie Gusseisen und Kunststoff verwendet, während die V-Kerbe für die Prüfung von duktilem Material eingesetzt wird. Die V-Kerben-Methode wird häufig für die Prüfung von Schweißnähten verwendet.

3.2. Wie wirkt sich die Temperatur auf die Kerbschlagarbeit aus?

Die Temperatur wirkt sich auf das Prüfergebnis aus, so dass sich das Materialverhalten mit abnehmender Temperatur von duktil zu spröde verändert. Tatsächlich ist die Bruchenergie bei niedrigeren Temperaturen geringer.

Die Prüftemperatur ist gemäß ISO 148-1 und EN 10045-1 auf 23±5 ℃ festgelegt, sofern nichts anderes angegeben ist. Bei Prüfungen, die nicht bei Umgebungstemperatur durchgeführt werden sollen, muss das Prüfmuster für eine längere Zeit in eine Kühl- oder Heizflüssigkeit getaucht werden, um sicherzustellen, dass die erforderliche Temperatur im gesamten Prüfstück erreicht wird.

3.3. Prüfmaschine:

Die Prüfmaschine kann je nach Prüfverfahren unterschiedlich sein. Sie sollte von einem akkreditierten Labor kalibriert werden, um die Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Der Vertreter der Drittstelle kontrolliert die Gültigkeit des Kalibrierungszertifikats, das dem Kunden zusammen mit dem Prüfbericht vorgelegt wird.

Der Probekörper wird auf die Prüfmaschine gelegt und das Pendel wird fallen gelassen, um den Probekörper zu treffen, und der Probekörper wird gebrochen. Wenn der Probekörper verformt wird und nicht bricht, kann die absorbierte Energie nicht bestimmt werden (gemäß EN 10045-1).

4. Auswertung der Ergebnisse:

Das Ergebnis der Prüfung gibt an, ob das geprüfte Material „spröde“ oder „duktil“ ist. Die absorbierte Energie der spröden Materialien ist geringer als die der duktilen Materialien.

Die Kerbschlagarbeit nach Charpy wird von den folgenden Faktoren beeinflusst:
4.1. Streckgrenze und Zähigkeit
4.2. Kerben
4.3. Temperatur und Dehnungsgeschwindigkeit
4.4. Bruchmechanismus

Es sollte erwähnt werden, dass es sich bei diesem Test um einen qualitativen Test handelt, der mit den Anforderungen der technischen Spezifikation verglichen und nicht zur Berechnung der Bruchzähigkeitsprüfung verwendet werden kann.

Normen

• ASTM E28.07: Schlagprüfung
• EN10045-1: Metallische Werkstoffe – Charpy-Schlagprüfung
• ASTM A370: Standardprüfverfahren und Definitionen für die mechanische Prüfung von Stahlerzeugnissen
• ISO 148: Metallische Werkstoffe – Pendelschlagversuch nach Charpy – Teil 1: Prüfverfahren
• MPIF Standard 40: Standardprüfverfahren für Metallpulver und pulvermetallurgische Produkte
• ASTM D1822 Kerbschlagzähigkeit von Kunststoffen | Prüfmaschinen und -geräte
• ASTM D256 Izod-Schlagzähigkeit von Kunststoffen
• ASTM D4812 Pendelschlagzähigkeit von Kunststoffen (ungeklinkt)
• ASTM D6110 Charpy-Schlagzähigkeit von Kerbschlagzähigkeitsproben aus Kunststoffen
• ISO 13802 Pendelschlagprüfung von Kunststoffen | Maschinen
• ISO 179 Charpy-Schlagzähigkeit von gekerbten Kunststoffen | Prüfgeräte
• ISO 180 Izod-Schlagzähigkeit von Kunststoffen | Prüfgeräte
• ISO 7765-1 Schlagzähigkeit von Kunststoffplatten und -folien | Prüfgeräte
• ISO 8256 Zugschlagzähigkeit von Kunststoffen | Prüfgeräte