ধাতব উপকরণগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের সংক্ষিপ্তসার

শক্তির টেনসিল পরীক্ষাটি মূলত প্রসারিত প্রক্রিয়া চলাকালীন ক্ষতির প্রতিরোধের জন্য ধাতব উপকরণগুলির ক্ষমতা নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয় এবং উপকরণগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়নের জন্য গুরুত্বপূর্ণ সূচকগুলির মধ্যে একটি।

1। টেনসিল পরীক্ষা

টেনসিল পরীক্ষাটি উপাদান মেকানিক্সের প্রাথমিক নীতিগুলির উপর ভিত্তি করে। নির্দিষ্ট শর্তে উপাদান নমুনায় একটি টেনসিল লোড প্রয়োগ করে, নমুনা বিরতি না হওয়া পর্যন্ত এটি টেনসিল বিকৃতি সৃষ্টি করে। পরীক্ষার সময়, বিভিন্ন লোডের অধীনে পরীক্ষামূলক নমুনার বিকৃতি এবং নমুনা বিরতি রেকর্ড করা হলে সর্বাধিক লোডের বিকৃতি, যাতে ফলন শক্তি, টেনসিল শক্তি এবং উপাদানের অন্যান্য পারফরম্যান্স সূচকগুলি গণনা করা যায়।

চাপ σ = f/a

σ হ'ল টেনসিল শক্তি (এমপিএ)

এফ হ'ল টেনসিল লোড (এন)

এ হ'ল নমুনার ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চল

2। টেনসিল বক্ররেখা

প্রসারিত প্রক্রিয়াটির বেশ কয়েকটি পর্যায়ের বিশ্লেষণ:

ক। একটি ছোট লোড সহ ওপি পর্যায়ে, দীর্ঘায়িততা লোডের সাথে লিনিয়ার সম্পর্কের মধ্যে রয়েছে এবং এফপি হ'ল সরল রেখাটি বজায় রাখার জন্য সর্বাধিক লোড।

খ। লোড এফপি ছাড়িয়ে যাওয়ার পরে, টেনসিল বক্ররেখা একটি অ-রৈখিক সম্পর্ক নিতে শুরু করে। নমুনাটি প্রাথমিক বিকৃতি পর্যায়ে প্রবেশ করে এবং লোডটি সরানো হয় এবং নমুনাটি তার মূল অবস্থায় ফিরে আসতে পারে এবং ইলাস্টিকভাবে বিকৃত করতে পারে।

গ। লোড ফে ছাড়িয়ে যাওয়ার পরে, লোডটি সরানো হয়, বিকৃতিটির কিছু অংশ পুনরুদ্ধার করা হয় এবং অবশিষ্টাংশের অংশটি ধরে রাখা হয়, যাকে প্লাস্টিকের বিকৃতি বলা হয়। ফেকে ইলাস্টিক সীমা বলা হয়।

ডি। লোড আরও বাড়লে, টেনসিল বক্ররেখা করাতোথ দেখায়। যখন লোড বৃদ্ধি বা হ্রাস না হয়, তখন পরীক্ষামূলক নমুনার অবিচ্ছিন্ন দীর্ঘায়নের ঘটনাটিকে ফলন বলা হয়। ফলন করার পরে, নমুনাটি স্পষ্টত প্লাস্টিকের বিকৃতি মধ্য দিয়ে যেতে শুরু করে।

ই। ফলনের পরে, নমুনাটি বিকৃতি প্রতিরোধের বৃদ্ধি, কঠোর পরিশ্রম এবং বিকৃতি শক্তিশালীকরণকে বৃদ্ধি দেখায়। যখন লোডটি এফবিতে পৌঁছায়, নমুনার একই অংশটি তীব্রভাবে সঙ্কুচিত হয়। এফবি শক্তি সীমা।

চ। সঙ্কুচিত ঘটনাটি নমুনার ভারবহন ক্ষমতা হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে। যখন লোড এফকে পৌঁছায়, নমুনা ভেঙে যায়। একে ফ্র্যাকচার লোড বলা হয়।

ফলন শক্তি

ফলন শক্তি হ'ল সর্বাধিক চাপের মান যা কোনও ধাতব উপাদান বাহ্যিক শক্তির অধীনে যখন ফ্র্যাকচার সম্পূর্ণ করতে প্লাস্টিকের বিকৃতি শুরু থেকে প্রতিরোধ করতে পারে। এই মানটি সমালোচনামূলক বিন্দুটি চিহ্নিত করে যেখানে উপাদানগুলি ইলাস্টিক বিকৃতি পর্যায় থেকে প্লাস্টিকের বিকৃতি পর্যায়ে স্থানান্তরিত করে।

শ্রেণিবদ্ধকরণ

উপরের ফলন শক্তি: ফলন ঘটে যখন প্রথমবারের জন্য ফোর্সটি নামার আগে নমুনার সর্বাধিক চাপকে বোঝায়।

নিম্ন ফলন শক্তি: প্রাথমিক ক্ষণস্থায়ী প্রভাব উপেক্ষা করা হলে ফলন পর্যায়ে ন্যূনতম চাপকে বোঝায়। যেহেতু নিম্ন ফলন পয়েন্টের মান তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, তাই এটি সাধারণত উপাদান প্রতিরোধের সূচক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যাকে বলা হয় ফলন পয়েন্ট বা ফলন শক্তি।

গণনা সূত্র

উপরের ফলন শক্তির জন্য: r = f / sₒ, যেখানে ফলন পর্যায়ে প্রথমবারের জন্য ফোর্সটি নামার আগে এফ সর্বাধিক শক্তি, এবং এস ₒ নমুনার মূল ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চল।

নিম্ন ফলন শক্তির জন্য: r = f / sₒ, যেখানে এফ হ'ল ন্যূনতম শক্তি f প্রাথমিক ক্ষণস্থায়ী প্রভাবকে উপেক্ষা করে, এবং এস ₒ নমুনার মূল ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চল।

ইউনিট

ফলন শক্তির এককটি সাধারণত এমপিএ (মেগাপাস্কাল) বা এন/মিমি (প্রতি বর্গ মিলিমিটার নিউটন) হয়।

উদাহরণ

উদাহরণস্বরূপ কম কার্বন ইস্পাত নিন, এর ফলনের সীমা সাধারণত 207 এমপিএ হয়। যখন এই সীমাটির চেয়ে বড় কোনও বাহ্যিক শক্তির শিকার হয়, তখন কম কার্বন ইস্পাত স্থায়ীভাবে বিকৃতি তৈরি করে এবং পুনরুদ্ধার করা যায় না; যখন এই সীমাটির চেয়ে কম বাহ্যিক শক্তির শিকার হয়, কম কার্বন ইস্পাত তার মূল অবস্থায় ফিরে আসতে পারে।

ধাতব উপকরণগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়নের জন্য ফলন শক্তি অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ সূচক। এটি বাহ্যিক শক্তির শিকার হলে প্লাস্টিকের বিকৃতি প্রতিরোধের জন্য উপকরণগুলির সক্ষমতা প্রতিফলিত করে।

টেনসিল শক্তি

টেনসিল শক্তি হ'ল টেনসিল লোডের অধীনে ক্ষতির প্রতিরোধ করার জন্য কোনও উপাদানের ক্ষমতা, যা বিশেষত টেনসিল প্রক্রিয়া চলাকালীন উপাদানটি সহ্য করতে পারে এমন সর্বাধিক চাপের মান হিসাবে প্রকাশ করা হয়। যখন উপাদানগুলির উপর টেনসিল স্ট্রেস তার টেনসিল শক্তি ছাড়িয়ে যায়, তখন উপাদানটি প্লাস্টিকের বিকৃতি বা ফ্র্যাকচারের মধ্য দিয়ে যাবে।

গণনা সূত্র

টেনসিল শক্তি (σT) এর জন্য গণনা সূত্রটি হ'ল:

σT = f / a

যেখানে এফ হ'ল সর্বাধিক টেনসিল ফোর্স (নিউটন, এন) যা নমুনাটি ভাঙ্গার আগে সহ্য করতে পারে এবং এ হ'ল নমুনার মূল ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চল (বর্গ মিলিমিটার, মিমি)।

ইউনিট

টেনসিল শক্তির এককটি সাধারণত এমপিএ (মেগাপাস্কাল) বা এন/মিমি (প্রতি বর্গ মিলিমিটার নিউটন) হয়। 1 এমপিএ প্রতি বর্গমিটারে 1,000,000 নিউটনের সমান, যা 1 এন/মিমিও সমান ²

প্রভাবক কারণ

টেনসিল শক্তি রাসায়নিক রচনা, মাইক্রোস্ট্রাকচার, তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া, প্রসেসিং পদ্ধতি ইত্যাদি সহ অনেকগুলি কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয় বিভিন্ন উপাদানের বিভিন্ন টেনসিল শক্তি রয়েছে, সুতরাং ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, এটি প্রয়োজনীয় উপকরণগুলির উপর ভিত্তি করে উপযুক্ত উপকরণ নির্বাচন করা প্রয়োজন উপকরণ।

ব্যবহারিক প্রয়োগ

টেনসিল শক্তি উপকরণ বিজ্ঞান এবং প্রকৌশল ক্ষেত্রের ক্ষেত্রে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি এবং প্রায়শই উপকরণগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়নের জন্য ব্যবহৃত হয়। কাঠামোগত নকশা, উপাদান নির্বাচন, সুরক্ষা মূল্যায়ন ইত্যাদির ক্ষেত্রে, টেনসিল শক্তি এমন একটি কারণ যা অবশ্যই বিবেচনা করা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, কনস্ট্রাকশন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে, ইস্পাতের টেনসিল শক্তি এটি বোঝা সহ্য করতে পারে কিনা তা নির্ধারণের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ; মহাকাশের ক্ষেত্রে, হালকা ওজন এবং উচ্চ-শক্তি উপকরণগুলির দশক শক্তি বিমানের সুরক্ষা নিশ্চিত করার মূল চাবিকাঠি।

ক্লান্তি শক্তি:

ধাতব ক্লান্তি প্রক্রিয়াটিকে বোঝায় যেখানে উপকরণ এবং উপাদানগুলি ধীরে ধীরে চক্রীয় চাপ বা চক্রীয় স্ট্রেনের অধীনে এক বা একাধিক জায়গায় স্থানীয় স্থায়ী ক্রমবর্ধমান ক্ষতি উত্পাদন করে এবং ফাটল বা হঠাৎ সম্পূর্ণ ফ্র্যাকচারগুলি নির্দিষ্ট সংখ্যক চক্রের পরে ঘটে।

বৈশিষ্ট্য

হঠাৎ সময়ে: ধাতব ক্লান্তি ব্যর্থতা প্রায়শই স্বল্প সময়ের মধ্যে হঠাৎ স্পষ্ট লক্ষণ ছাড়াই ঘটে।

অবস্থানে লোকেশন: ক্লান্তি ব্যর্থতা সাধারণত স্থানীয় অঞ্চলে ঘটে যেখানে স্ট্রেস ঘনীভূত হয়।

পরিবেশ এবং ত্রুটিগুলির প্রতি সংবেদনশীলতা: ধাতব ক্লান্তি পরিবেশের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং উপাদানটির অভ্যন্তরে ক্ষুদ্র ত্রুটিগুলি, যা ক্লান্তি প্রক্রিয়াটিকে ত্বরান্বিত করতে পারে।

প্রভাবক কারণ

স্ট্রেস প্রশস্ততা: চাপের মাত্রা সরাসরি ধাতব ক্লান্তি জীবনকে প্রভাবিত করে।

গড় চাপের মাত্রা: গড় চাপ যত বেশি, ধাতবটির ক্লান্তি জীবনকে আরও কম করে।

চক্রের সংখ্যা: ধাতব যত বেশি সময় চক্রীয় চাপ বা স্ট্রেনের অধীনে থাকে তত বেশি ক্লান্তির ক্ষতির জমে থাকা আরও গুরুতর।

প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থা

উপাদান নির্বাচন অনুকূলিত করুন: উচ্চ ক্লান্তি সীমা সহ উপকরণ নির্বাচন করুন।

স্ট্রেস ঘনত্ব হ্রাস: কাঠামোগত নকশা বা প্রক্রিয়াজাতকরণ পদ্ধতির মাধ্যমে স্ট্রেস ঘনত্ব হ্রাস করা, যেমন বৃত্তাকার কর্নার ট্রানজিশনগুলি ব্যবহার করা, ক্রস-বিভাগীয় মাত্রা বৃদ্ধি করা ইত্যাদি ইত্যাদি etc.

পৃষ্ঠের চিকিত্সা: পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি হ্রাস করতে এবং ক্লান্তি শক্তি উন্নত করতে ধাতব পৃষ্ঠের পলিশিং, স্প্রে করা ইত্যাদি।

পরিদর্শন এবং রক্ষণাবেক্ষণ: ফাটলগুলির মতো ত্রুটিগুলি তাত্ক্ষণিকভাবে সনাক্ত এবং মেরামত করতে নিয়মিত ধাতব উপাদানগুলি পরিদর্শন করুন; ক্লান্তির ঝুঁকিতে অংশগুলি বজায় রাখুন, যেমন জীর্ণ অংশগুলি প্রতিস্থাপন করা এবং দুর্বল লিঙ্কগুলিকে শক্তিশালী করা।

ধাতব ক্লান্তি একটি সাধারণ ধাতব ব্যর্থতা মোড, যা হঠাৎ, লোকেশন এবং পরিবেশের সংবেদনশীলতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। স্ট্রেস প্রশস্ততা, গড় স্ট্রেসের দৈর্ঘ্য এবং চক্রের সংখ্যা ধাতব ক্লান্তিকে প্রভাবিত করার প্রধান কারণ।

এসএন বক্ররেখা: বিভিন্ন স্ট্রেস স্তরের অধীনে উপকরণগুলির ক্লান্তি জীবন বর্ণনা করে, যেখানে এস স্ট্রেসকে উপস্থাপন করে এবং এন স্ট্রেস চক্রের সংখ্যার প্রতিনিধিত্ব করে।

ক্লান্তি শক্তি সহগ সূত্র:

(কেএফ = কেএ \ সিডিওটি কেবি \ সিডিওটি কেসি \ সিডট কেডি \ সিডিওটি কে)

যেখানে (কেএ) লোড ফ্যাক্টর, (কেবি) আকারের ফ্যাক্টর, (কেসি) হ'ল তাপমাত্রা ফ্যাক্টর, (কেডি) পৃষ্ঠের মানের ফ্যাক্টর এবং (কে) নির্ভরযোগ্যতা ফ্যাক্টর।

এসএন বক্ররেখা গাণিতিক অভিব্যক্তি:

(\ সিগমা^এম এন = সি)

যেখানে (\ সিগমা) স্ট্রেস, এন হ'ল স্ট্রেস চক্রের সংখ্যা এবং এম এবং সি উপাদান ধ্রুবক।

গণনা পদক্ষেপ

উপাদান ধ্রুবক নির্ধারণ করুন:

পরীক্ষাগুলির মাধ্যমে বা প্রাসঙ্গিক সাহিত্যের উল্লেখ করে এম এবং সি এর মানগুলি নির্ধারণ করুন।

স্ট্রেস ঘনত্বের ফ্যাক্টরটি নির্ধারণ করুন: স্ট্রেস ঘনত্বের ফ্যাক্টর কে নির্ধারণ করতে পার্টগুলির প্রকৃত আকার এবং আকার, পাশাপাশি ফিললেট, কীওয়ে ইত্যাদির দ্বারা সৃষ্ট স্ট্রেস ঘনত্ব বিবেচনা করুন। ক্লান্তি শক্তি গণনা করুন: এসএন বক্ররেখা এবং স্ট্রেস অনুসারে ঘনত্বের ফ্যাক্টর, ডিজাইনের জীবন এবং অংশের কাজের চাপ স্তরের সাথে মিলিত, ক্লান্তি শক্তি গণনা করুন।

2। প্লাস্টিকতা:

প্লাস্টিকতা এমন কোনও উপাদানের সম্পত্তিকে বোঝায় যা বাহ্যিক শক্তি সাপেক্ষে যখন বাহ্যিক শক্তি তার স্থিতিস্থাপক সীমা ছাড়িয়ে যায় তখন বিরতি ছাড়াই স্থায়ী বিকৃতি তৈরি করে। এই বিকৃতিটি অপরিবর্তনীয় এবং বাহ্যিক শক্তি অপসারণ করা হলেও উপাদানটি তার মূল আকারে ফিরে আসবে না।

প্লাস্টিকতা সূচক এবং এর গণনা সূত্র

দীর্ঘকরণ (Δ)

সংজ্ঞা: দৈর্ঘ্য হ'ল গেজ বিভাগের মোট বিকৃতিটির শতাংশের পরে নমুনাটি মূল গেজ দৈর্ঘ্যে টেনসিল ভাঙার পরে।

সূত্র: Δ = (এল 1 - এল 0) / এল 0 × 100%

যেখানে L0 হ'ল নমুনার মূল গেজ দৈর্ঘ্য;

নমুনাটি ভেঙে যাওয়ার পরে এল 1 হ'ল গেজ দৈর্ঘ্য।

বিভাগীয় হ্রাস (ψ)

সংজ্ঞা: বিভাগীয় হ্রাস হ'ল নমুনাটি মূল ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চলে ভেঙে যাওয়ার পরে ঘাড়ে পয়েন্টে ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চলে সর্বাধিক হ্রাসের শতাংশ।

সূত্র: ψ = (F0 - F1) / F0 × 100%

যেখানে F0 হ'ল নমুনার মূল ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চল;

নমুনা ভেঙে যাওয়ার পরে ঘাড়ের পয়েন্টে এফ 1 হ'ল ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চল।

3। কঠোরতা

ধাতব উপকরণগুলির কঠোরতা পরিমাপ করার জন্য ধাতব কঠোরতা একটি যান্ত্রিক সম্পত্তি সূচক। এটি ধাতব পৃষ্ঠের স্থানীয় ভলিউমে বিকৃতি প্রতিরোধ করার ক্ষমতা নির্দেশ করে।

শ্রেণিবিন্যাস এবং ধাতব কঠোরতার প্রতিনিধিত্ব

ধাতব কঠোরতার বিভিন্ন পরীক্ষার পদ্ধতি অনুসারে বিভিন্ন শ্রেণিবিন্যাস এবং উপস্থাপনের পদ্ধতি রয়েছে। মূলত নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত করুন:

ব্রিনেল কঠোরতা (এইচবি):

প্রয়োগের সুযোগ: সাধারণত যখন উপাদানগুলি নরম হয়, যেমন অ-লৌহঘটিত ধাতু, তাপ চিকিত্সার আগে বা অ্যানিলিংয়ের পরে ইস্পাত হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

পরীক্ষার নীতি: পরীক্ষার লোডের একটি নির্দিষ্ট আকারের সাথে, একটি নির্দিষ্ট ব্যাসের একটি শক্ত স্টিল বল বা কার্বাইড বলটি পরীক্ষার জন্য ধাতব পৃষ্ঠের মধ্যে চাপানো হয় এবং নির্দিষ্ট সময়ের পরে লোডটি আনলোড করা হয় এবং ইন্ডেন্টেশনের ব্যাস পরীক্ষা করা পৃষ্ঠতলে পরিমাপ করা হয়।

গণনা সূত্র: ব্রিনেল কঠোরতা মান হ'ল ইন্ডেন্টেশনের গোলাকার পৃষ্ঠের অঞ্চল দ্বারা লোডকে ভাগ করে প্রাপ্ত ভাগফল।

রকওয়েল কঠোরতা (এইচআর):

প্রয়োগের সুযোগ: সাধারণত তাপ চিকিত্সার পরে কঠোরতা যেমন উচ্চতর কঠোরতা সহ উপকরণগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

পরীক্ষার নীতি: ব্রিনেল কঠোরতার মতো, তবে বিভিন্ন প্রোব (হীরা) এবং বিভিন্ন গণনার পদ্ধতি ব্যবহার করে।

প্রকারগুলি: অ্যাপ্লিকেশনটির উপর নির্ভর করে এইচআরসি (উচ্চ কঠোরতার উপকরণগুলির জন্য), এইচআরএ, এইচআরবি এবং অন্যান্য ধরণের রয়েছে।

ভিকারদের কঠোরতা (এইচভি):

প্রয়োগের সুযোগ: মাইক্রোস্কোপ বিশ্লেষণের জন্য উপযুক্ত।

পরীক্ষার নীতি: 120 কেজি এরও কম লোড এবং 136 ° এর একটি শীর্ষস্থানীয় কোণ সহ একটি ডায়মন্ড স্কোয়ার শঙ্কু ইন্ডেন্টার সহ উপাদান পৃষ্ঠটি টিপুন এবং ভিকারদের কঠোরতার মান পেতে লোড মান দ্বারা উপাদান ইনডেন্টেশন পিটের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রটিকে ভাগ করুন।

লীব কঠোরতা (এইচএল):

বৈশিষ্ট্য: পোর্টেবল কঠোরতা পরীক্ষক, পরিমাপ করা সহজ।

পরীক্ষার নীতি: কঠোরতার পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করার পরে ইমপ্যাক্ট বল হেড দ্বারা উত্পাদিত বাউন্সটি ব্যবহার করুন এবং নমুনা পৃষ্ঠ থেকে প্রভাবের গতিতে 1 মিমি এ পাঞ্চের রিবাউন্ড গতির অনুপাত দ্বারা কঠোরতা গণনা করুন।