인장 시험: 궁극의 가이드

인장 시험: 궁극의 가이드

이 가이드에서는 인장 시험기, 및 테스트 프로세스의 세부 단계는 재료 정보를 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. 이 게시물은 다음과 관련이 있습니다.

차례
 인장 시험기의 목적 : 인장 시험기의 용도는 무엇입니까
 인장 시험 관련 개념 및 용어
 인장 시험기의 구조:
인장 시험기 사용 방법:
 인장 시험에서 인장 강도에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?
 인장 시험의 공통 시험 기준

1. 인장 시험기의 목적 : 인장 시험기의 용도는 무엇입니까?

인장 시험기의 또 다른 이름은 만능 인장 시험기입니다. 금속 및 비금속 재료의 인장, 압축, 굽힘, 전단 및 박리 시험에 사용되는 기계식 애프터 버너입니다. 과학 연구 기관, 상품 검사 및 중재 기관, 대학 및 고무, 타이어에서 널리 사용됩니다. , 플라스틱, 전선 및 케이블, 제화, 가죽, 섬유, 포장, 건축 자재, 석유 화학, 항공 및 기타 산업.

인장 시험에서 얻은 데이터는 재료의 탄성 한계, 연신율, 탄성 계수, 비례 한계, 면적 감소, 인장 강도, 항복점, 항복 강도 및 기타 인장 특성을 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 재료 개발, 물성 시험, 교육 연구, 품질 관리, 수입 검사, 생산 라인 무작위 검사 등

2. 인장 시험 관련 개념 및 용어

인장 강도: 이것은 재료가 축 인장 하중 하에서 파손되기 전에 견딜 수 있는 최대 응력입니다. 일반적으로 제곱인치당 파운드(psi) 또는 메가파스칼(MPa)과 같은 응력 단위로 측정됩니다.

탄성 계수: 이것은 축 방향 인장 하중을 받을 때 변형에 대한 재료의 저항을 측정한 것입니다. 일반적으로 기가파스칼(GPa) 또는 메가파스칼(MPa)과 같은 응력 단위로 측정됩니다.

항복 강도: 이것은 재료가 소성 변형되기 시작하고 하중이 제거될 때 더 이상 원래 모양으로 돌아가지 않는 응력입니다.

변형률: 이것은 축방향 인장 하중을 받을 때 재료의 변형을 측정한 것입니다. 일반적으로 샘플의 원래 길이에 대한 비율 또는 백분율로 표시됩니다.

응력-변형 곡선: 이것은 축방향 인장 하중을 받을 때 재료의 응력과 변형을 나타내는 그래프입니다. 응력-변형 곡선은 인장 강도, 탄성 계수 및 항복 강도와 같은 재료의 기계적 특성에 대한 중요한 정보를 제공합니다.

극한 인장 강도: 재료가 파손되기 전에 견딜 수 있는 최대 인장 응력입니다.

인성: 이것은 축 방향 인장 하중 하에서 재료를 파괴하는 데 필요한 에너지를 측정한 것입니다. 일반적으로 입방 미터당 줄(J/m³)과 같은 단위 부피당 에너지 단위로 표시됩니다.

연성(Ductility): 이것은 축 방향 인장 하중 하에서 파손되지 않고 소성 변형되는 재료의 능력을 측정한 것입니다. 일반적으로 샘플의 총 연신율의 비율 또는 백분율로 표시됩니다.

네킹(Necking): 이것은 축 인장 하중을 받을 때 일부 재료에서 발생하는 현상입니다. 네킹은 샘플이 늘어나면서 단면적이 감소하는 것을 특징으로 합니다.

피로: 반복되는 반복 하중으로 인해 재료가 약해지고 결국 파손되는 과정입니다.

3. 인장 시험기의 구조
인장 강도 기계는 재료 개발, 물리적 특성 테스트, 교육 및 연구, 품질 관리 등에 없어서는 안될 시험 장비입니다. 범용 인장 시험기는 매우 널리 사용되며 다음과 같은 종류의 재료를 테스트하는 데 사용할 수 있습니다. 기본 설정 인장 시험은 시험기의 두 그립 사이에 시험할 재료의 시편을 고정한 다음 시편 길이를 따라 지속적으로 증가하는 하중을 가하는 것을 포함합니다. 시편의 하중 및 해당 확장 또는 변형은 테스트 중에 기록되며 데이터는 다양한 기계적 특성을 계산하는 데 사용됩니다. 기계는 일반적으로 다음과 같이 구성됩니다.
다음을 포함한 몇 가지 주요 구성 요소:

로드 프레임: 이것은 시편에 인장력을 가하는 수단을 제공하는 기계의 주요 구조입니다.

크로스헤드: 시편을 고정하고 인장력을 가하는 움직이는 부품입니다. 가이드 또는 선형 베어링에 장착되어 부드러운 움직임을 보장합니다.

시편 그립: 시편 그립은 시편을 제자리에 고정하여 미끄러짐 없이 인장력을 받을 수 있도록 합니다. 공압식 그립, 유압식 그립, 나사로 작동하는 그립 등 여러 유형의 그립이 있습니다.

드라이브 시스템: 드라이브 시스템은 시편에 인장력을 제공하는 역할을 합니다. 이는 유압 실린더, 리니어 모터 또는 스크류 드라이브를 포함한 여러 수단을 통해 달성할 수 있습니다.

로드 셀: 로드 셀은 적용된 힘을 측정하는 일종의 변환기입니다. 일반적으로 크로스헤드에 연결되며 구동 시스템을 제어하고 하중-변위 곡선을 기록하는 데 사용할 수 있는 신호를 제공합니다.

제어 장치: 제어 장치는 인장 시험기의 중앙 처리 장치입니다. 로드셀로부터 신호를 받아 드라이브 시스템을 구동하고 테스트 데이터를 기록합니다.

데이터 수집 시스템: 데이터 수집 시스템은 일반적으로 적용된 하중과 시편의 변위를 포함하는 테스트 데이터를 수집하고 기록합니다.

이러한 핵심 구성 요소 외에도 인장 시험기에는 온도 제어, 환경 챔버 및 자동 데이터 분석 소프트웨어와 같은 기능이 포함될 수 있습니다. 인장 시험기의 특정 구성 및 기능은 응용 프로그램 및 시험 중인 재료에 따라 크게 다를 수 있습니다.

4. 인장 시험기 사용 방법:

(1) 표본 준비:
시험할 재료에서 표준 크기 및 모양의 시편을 잘라냅니다. 시편은 일반적으로 모양이 원통형 또는 직사각형이며, 축소된 부분에 최대 응력이 가해지도록 중간에 축소된 부분이 있습니다.

샘플링 방법
원료에서 직접 샘플링.
 제품의 중요한 부분(가장 약하고 가장 위험한 부분)에서 샘플을 채취합니다.
 철근, 볼트, 나사 또는 체인과 같은 물리적 부품으로 직접 테스트.
 캐스트 시편에 직접 테스트하거나 시편으로 가공합니다.
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표본 처리
 냉간 변형이나 열에 의한 기계적 성질의 영향을 방지합니다. 일반적으로 주로 절단으로 가공됩니다.
 평행 단면은 매끄럽고 가공 경화가 없으며 칩, 공구 자국 및 버와 같은 결함이 없어야 합니다.
 취성 재료 클램핑 부분과 평행 단면 부분은 큰 원형 천이 반경을 가져야 합니다.
 가공되지 않은 주조 시편의 경우 모래, 슬래그, 버, 날아가는 가장자리 등의 표면이 깨끗해야 합니다.
시편 검사 및 마킹
 외관이 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 시험 전에 시편을 확인해야 합니다.
 시편의 원래 표시는 일반적으로 미세한 선으로 표시되며 사용된 방법은 시편의 조기 파단에 영향을 미치지 않아야 합니다.
 매우 얇거나 부서지기 쉬운 재료의 경우 시편을 평행 섹션에 속건성 착색 페인트로 코팅한 다음 마킹 라인으로 부드럽게 스크라이브할 수 있습니다.
 추가: 시험 전에 시편의 원래 단면적 So를 측정하고 계산해야 합니다.
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(2)메인 스위치를 켭니다.

(3) 샘플에 따라 측정 범위를 선택하고 스윙 로드에 스윙을 걸거나 제거하고 버퍼 밸브의 핸들을 조정하고 마킹 라인과 정렬합니다. 샘플의 한쪽 끝을 위턱에 고정합니다. 시편은 시험기의 그립 사이에 고정되고 감소된 부분은 중앙에 위치합니다. 시편이 중앙에 오도록 그립을 조정하고 제자리에 단단히 고정합니다.

(4) 샘플의 모양과 크기에 따라 해당 척을 위턱과 아래턱 시트에 설치하십시오.

(5)플로터의 회전드럼에 기록지(사각지)를 말아서 누른다. 이 항목은 필요한 경우에만 수행됩니다.

(6) 오일 펌프를 시동하고 포인터를 다이얼의 영점에 맞춥니다. 오일 공급 밸브를 풀어 테스트 벤치를 10mm 올린 다음 오일 밸브를 닫습니다. 테스트 벤치가 올려진 위치에 있으면 먼저 오일을 공급하기 위해 오일 펌프를 열 필요가 없으며 오일 공급 밸브를 닫기만 하면 됩니다.

(7)확인 및 시운전: 위의 단계가 완료되었는지 확인합니다. 풀링 머신을 시작하고 소량의 프리로드(응력에 해당하는 하중은 재료의 비례 한계를 초과하지 않아야 함)한 다음 풀링 머신이 제대로 작동하는지 확인하기 위해 XNUMX으로 언로드합니다.

(8) 인장 기계를 시작하고 인장 시험을 수행합니다.

(9) 시험편과 기록지를 제거한다.

(10)버니어 캘리퍼스로 브레이크 후 거리를 측정합니다.

(11) 버니어 캘리퍼스로 넥 수축에서 최소 직경을 측정합니다.

(12)응력-변형 곡선 플롯: 하중 데이터는 시편의 응력을 계산하는 데 사용되며 확장 데이터는 변형을 계산하는 데 사용됩니다. 응력 및 변형률 데이터는 응력-변형률 곡선이라고 하는 그래프에 표시됩니다.

(13) 기계적 특성 결정: 응력-변형 곡선에서 인장 강도, 항복 강도 및 연성과 같은 다양한 기계적 특성을 결정할 수 있습니다. 인장강도는 재료가 깨지지 않고 견딜 수 있는 최대 응력이며, 항복강도는 재료가 소성 변형되기 시작하는 응력입니다. 연성은 파손되지 않고 변형되는 재료의 능력을 측정한 것입니다.

시험기 직물 인장 강도 시험기 TF002
인장 강도 시험기라고도하는 직물 인장 강도 시험기 또는 직물 인장 강도 기계는 인장, 압축, 굴곡, 파열, 전단, 인열에서 직물, 가죽, 플라스틱, 종이 등을 포함한 광범위한 재료를 테스트하도록 설계되었습니다. , 연신율, 일정한 하중, 탄성, 스레드 슬립, 박리 및 기타 기계적 특성. 직물 인장 강도 시험기는 ISO 13934.1/2, ISO 13935.1/2, ISO 9073.3/4 등을 준수합니다.
제품 및 재료의 인장 및 압축 물리적 특성을 테스트하는 데 사용됩니다. 구조가 콤팩트하고 강성이 높은 이중 열 프레임의 전체 세트(이중 공간을 사용자 정의할 수 있음). 유지 보수가 필요 없는 Panasonic 서보 모터 및 드라이브 세트. 정밀 예압이 있는 수입 고정밀 볼 나사 XNUMX개. 자동 식별 기능이 있는 미국에서 수입된 고정밀 장력 및 압축 양방향 하중 센서 XNUMX개. 다국어 및 단위 전환이 가능한 디지털 개방 루프 또는 폐쇄 루프 컨트롤러 세트. 편리하고 빠른 조작을 위한 휴대용 리모컨.

5. 인장 시험기 인장 시험에 영향을 미치는 주요 요인
인장 시험기의 인장 시험에 영향을 미치는 주요 요인은 샘플링 영역 및 샘플링 방법, 샘플 모양, 크기, 정확도, 측정 장비, 테스트 장비, 테스트 환경 온도, 고정 장치, 장비 선택, 공작물 클램핑 방법 견인 속도 단면 면적, 인장시편의 단면적..

샘플 형상: 샘플의 모양, 크기 및 방향은 인장 시험 결과에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 길고 얇은 샘플은 동일한 재료의 짧고 두꺼운 샘플과 장력 하에서 다르게 거동할 수 있습니다.

표면 상태: 샘플의 표면은 매끄럽고 정확한 테스트 결과를 보장하기 위해 균열, 흠집 또는 버와 같은 결함이 없어야 합니다.

하중 속도: 하중이 가해지는 속도는 인장 시험 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 빠른 로딩 속도는 느린 로딩 속도와 다른 결과를 초래할 수 있습니다.

온도: 테스트 중 샘플의 온도는 기계적 특성에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 뜨거운 샘플은 동일한 재료의 차가운 샘플보다 더 연성일 수 있습니다.

습도: 습도가 높으면 수분이 샘플에 침투하여 기계적 특성이 변경될 수 있으므로 인장 시험 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.

기계 상태: 인장 시험기의 상태도 인장 시험 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 마모된 그립이나 로드 셀은 부정확한 결과를 생성할 수 있습니다.

시편 정렬: 인장 시험기 그립의 시편 정렬은 인장 시험 결과에 영향을 줄 수 있습니다. 하중이 올바른 방향으로 가해지도록 시편을 적절하게 정렬해야 합니다.

하중 및 변위 측정: 하중 및 변위 측정의 정확도는 인장 시험에서 정확한 결과를 얻는 데 매우 중요합니다. 인장 시험기에 사용되는 로드 셀과 변위 센서는 정확한 측정을 위해 정기적으로 교정해야 합니다.
6.인장시험의 공통시험기준
 인장 시험은 재료의 기계적 특성을 평가하는 일반적인 방법이며 시험 결과가 정확하고 일관되도록 개발된 몇 가지 표준 시험 방법이 있습니다. 다음은 인장 시험에 가장 일반적으로 사용되는 표준입니다.
ASTM E8/E8M: 금속 재료의 인장 시험을 위한 표준 시험 방법입니다. 시험편 준비, 시험 수행 절차, 시험 결과의 계산 및 보고를 다룹니다.
ISO 6892: 금속 재료의 인장 시험에 대한 국제 표준입니다. 시험편 준비, 시험 절차, 결과 계산 및 보고를 다룹니다.
JIS Z 2241: 금속 재료의 인장 시험에 대한 일본 표준입니다. 시험편 준비, 시험 절차, 결과 계산 및 보고를 다룹니다.
ASTM D638: 플라스틱의 인장 시험을 위한 표준 시험 방법입니다. 시험편 준비, 시험 수행 절차, 시험 결과의 계산 및 보고를 다룹니다.
ASTM D3039: 섬유 강화 폴리머 매트릭스 복합 재료의 인장 시험을 위한 표준 시험 방법입니다. 시험편 준비, 시험 수행 절차, 시험 결과의 계산 및 보고를 다룹니다.
ISO 527: 플라스틱의 인장 시험에 대한 국제 표준입니다. 시험편 준비, 시험 절차, 결과 계산 및 보고를 다룹니다.
ASTM D882: 얇은 플라스틱 시트의 인장 시험을 위한 표준 시험 방법입니다. 시험편 준비, 시험 수행 절차, 시험 결과의 계산 및 보고를 다룹니다.
이 표준은 인장 시험을 수행하기 위한 표준화된 프레임워크를 제공하고 다른 재료 및 시험 시설의 시험 결과를 비교할 수 있도록 합니다. 이러한 표준을 준수하는 것은 테스트 결과의 신뢰성과 정확성을 보장하는 데 중요합니다.

요약: 저는 인장 시험기의 사용 및 사용에 대해 많이 알고 있습니다. 이 기사를 읽은 후에는 기본적인 이해와 이해가 있어야합니다! 일반적으로 도움이 되길 바랍니다.