اصول آزمون کشش یونیورسال

براي تعيين خواص مکانيکي و رفتار مواد در برابر نيروي کششي , نياز به انجام آزمايش هاي مکانيکي مي باشد. آزمون کشش معمولترين روش براي تعيين خواص مکانيکي معين ماده است. در طي اين آزمون يکسري اطلاعات بدست مي آيد که بسيار مفيد هستند و اعداد و يافته هايي را در مورد خواص کششي ماده مورد آزمايش به ما مي دهند. از جمله اطلاعاتي که بوسيله اين آزمايش بدست مي آيند عبارتند از:

1- حد تناسب – Proportional Limit

2- حد الاستيک – Elastic Limit

3- تنش تسليم – Yield Stress

4- استحکام تسليم, استحکام کششي نهايي – Ultimate Tensile Strength

5-استحکام شکست – Fracture Stress

6- مدول الاستيک – Elastic Modulus

7- کرنش الاستيک – Elastic Strain

8- کرنش پلاستيک

9- چقرمگي – Toughness

9- قابليت ارتجاعي

10- درصد کاهش سطح مقطع

11- درصد ازدياد طول , مکانيزم شکست

در آزمايش کشش اولين قدم تهيه نمونه استاندارد است. نمونه ها ميتوانند ريخته گري, فورج, متالورژي پودر و يا از ساير روشهاي شکل دهي تهيه شود. نمونه هاي فلزي مورد استفاده در آزمايش استاندارد کشش طوري شکل دهي ميشوند که شکست در قسمت مورد نظر آنها يعني در طول سنجه طول (Gauge length), صورت پذيرد يا به عبارتي نمونه بايد يکنواخت باشد. هنگام تهيه نمونه از يک بلوک ريخته گري بايد هم از سطح و هم از مغز نمونه برداري کنيم زيرا ممکن است قطعه از نقطه نظر مکانيکي Anisotropic باشد.

استانداردهاي کاملاً مشخصي براي تعيين ابعاد نمونه وجود دارد. در بعضي موارد خصوصاً در بعضي برنامه هاي آزمايشي بنيادي, ممکن است نمونه هاي بسيار کوچک بکار ورند ولي اين اندازه هاي کوچک در استانداردهاي آزمايش گزارش نمي شوند و نتيجه آزمايشهاي اين نمونه هاي کوچک ممکن است واقعاً بيانگر خواص توده ماده نباشد. اندازه هاي توصيه شده آزمايش کشش فلزات, در استاندارد انگليسي براي نمونه هاي گرد در جدول 1 و براي نمونه هاي تخت در جدول(2) آمده است [1].

جدول1- اندازه هاي استاندارد نمونه هاي گرد آزمايش کشش

So	d	L0	Lc	r براي مواد کار شده	r براي مواد ريختگي
200	96/15	80	88	15	30
150	82/13	69	76	13	26
100	28/11	50	62	10	20
50	98/7	40	44	8	16
25	64/5	28	31	5	10
5/12	99/3	20	21	4	8

d = قطر نمونه آزمايش | L0 = طول سنجه طول | So = مساحت اوليه سطح مقطع | r = شعاع پيشاني (ابعاد به میلی متر)

در مورد نمونه هاي حد تناسب Lo = 5D

جدول2- اندازه استاندارد نمونه هاي تخت آزمايش کشش

b	L0	LC	Lt	r
25	100	125	300	25
5/12	50	63	200	25
6	24	30	100	12
3	12	15	50	6

b = پهناي نمونه آزمايش | L0 = طول سنج طول | Lc = طول قسمت متوازي | Lt = طول کلي | r = شعاع پيشاني (ابعاد به میلی متر)