다양한 온도 조건에서 냉간 성형 및 열연 강판의 샤르피 충격 시험

Overview

출처: 로베르토 레온, 버지니아 공대, 블랙스버그, 버지니아 토목 및 환경 공학부

구조물에서 발생할 수 있는 더 교활한 유형의 고장 중 하나는 부서지기 쉬운 골절이며, 이는 주로 품질이 좋지 않거나 재료 선택이 좋지 않아 발생하기 때문입니다. 부서지기 쉬운 골절은 갑자기 많은 물질 비탄력성없이 발생하는 경향이 있습니다. 예를 들어 뼈 골절을 생각해 보십시오. 이러한 오류는 3차원 적재 조건, 로컬 스트레인 농도가 높고 설계자가 논리적이고 직접적인 힘 경로가 제공되지 않은 경우 재료가 전단 응력을 개발할 수 있는 능력이 거의 없는 상황에서 발생합니다. 이러한 유형의 고장의 예는 다층 강철 구조물에서 1994 년 노스 리지 지진의 여파로 관찰되었다. 이 건물에서는 연성 동작을 표시하지 않고 여러 키 용접이 골절됩니다. 용접은 냉각으로 인한 3차원 응력뿐만 아니라 재료 와 형상 모두에서 로컬 불연속성을 도입하는 경향이 있기 때문에 골절은 연결 근처 또는 기본 재료 조각 사이의 인터페이스에서 발생하는 경향이 있습니다.

매우 낮은 작동 온도(즉, 알래스카 파이프라인)를 볼 수 있는 구조물에 대한 재료를 지정할 때(즉, 알래스카 파이프라인) 많은 하중 사이클(고속도로의 교량) 또는 용접이 광범위하게 사용되는 경우 재료의 견고성 또는 골절에 대한 저항성을 특징으로 하는 간단한 테스트를 수행해야 합니다. 토목 공학 분야에서 테스트는 이 실험실에 설명된 Charpy V-notch 테스트입니다. Charpy V-notch 테스트는 충격 부하를 받을 때 에너지를 흡수하는 재료의 능력을 매우 단순하게 측정하기 위한 것입니다.

Procedure

이 실험에서는 온화한 강철의 충격 저항에 대한 온도 효과를 설명하기 위해 다른 온도에서 여러 Charpy 표본을 테스트할 것입니다.

  1. 테스트 기계를 준비하려면 먼저 해머의 경로가 장애물이 없는지 확인합니다. 경로가 명확해지면 해머가 래치될 때까지 해머를 들어 올리고 잠금 장치를 고정하여 해머의 우발적인 방출을 방지합니다.
  2. 시편을 준비하려면 콜드 박스를 사용하여 각 금속의 한 표본을 영하의 온도로 냉각시하십시오. 핫 플레이트를 사용하여 각 금속의 다른 시편을 200 ° F 이상의 온도로 가열하십시오.
  3. 망치가 들어오면, 집게를 사용하여 체질을 기계에 삽입하여 해머의 영향을 받는 노치가 옆으로 멀리 향하는 고정물에서 중심이 되도록 합니다.
  4. 시편이 준비되면 기기의 다이얼을 정확히 300피트 파운드로 설정합니다. 중요: 손잡이를 사용하여 다이얼을 돌립니다. 포인터를 누르지 마십시오!
  5. 테스트를 시작하려면 잠금을 제거하고 레버를 눌러 진자를 놓습니다.

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

수 시편 및 온도 값에 대한 실험을 반복한 후 흡수된 에너지의 온도 의존성을 플롯하고 상부 및 하부 선반(또는 평평한 수평 부분)의 존재를 명확하게 볼 수 있습니다. 이 선반은 주어진 재료 및 가공에 대해 달성 할 수있는 명확한 미니마와 최대맥이 있음을 나타냅니다. 주요 관심사는 이러한 구조설계의 작동 온도 내에서 이러한 가을 위험을 최소화하기 위해 전환 온도를 신중하게 정량화하는 것...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

영향 테스트는 Charpy 및 Izod 테스트의 형태로 일반적으로 부서지기 쉬운 골절에 금속 재료의 저항을 측정하는 데 사용됩니다. Charpy 테스트는 노치가 있는 작은 빔 표본을 사용합니다. 빔은 마찰없는 진자에 부착 된 큰 망치에 의해로드됩니다. 이 로딩 서열로부터의 균주 속도와 국부적으로 큰 응력 농도를 생성하는 V-노치의 존재로부터의 균주 속도의 조합은 시편의 빠른 균열 전파 및 분할을 초래?...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags
Charpy Impact TestCold Formed SteelHot Rolled SteelTemperature ConditionsToughnessResistance To FractureBrittle FailuresTough MaterialsCharpy V notch TestNotched SpecimenSwinging HammerEnergy AbsorptionFracture SurfaceStrong And Ductile MaterialChemical CompositionMaterial ProcessingLoading SituationBrittle Or Ductile Behavior

건너뛰기...

0:07

Overview

1:06

Principles of Charpy Impact Testing

3:06

Performing a Charpy Impact Test

5:22

Results

6:26

Applications

7:07

Summary

이 컬렉션의 비디오:

article

Now Playing

다양한 온도 조건에서 냉간 성형 및 열연 강판의 샤르피 충격 시험

Structural Engineering

32.1K Views

article

재료 상수

Structural Engineering

23.4K Views

article

강의 응력-변형 특성

Structural Engineering

108.8K Views

article

알루미늄의 응력-변형 특성

Structural Engineering

88.0K Views

article

로크웰 경도 시험 및 강철 처리 효과

Structural Engineering

28.3K Views

article

강철 기둥의 좌굴

Structural Engineering

36.0K Views

article

구조 역학

Structural Engineering

11.4K Views

article

금속 피로

Structural Engineering

40.2K Views

article

폴리머의 인장 시험

Structural Engineering

25.2K Views

article

섬유 강화 고분자 재료의 인장 시험

Structural Engineering

14.3K Views

article

콘크리트 및 아스팔트 혼합물용 골재

Structural Engineering

12.0K Views

article

Tests on Fresh Concrete

Structural Engineering

25.7K Views

article

경화 콘크리트 대상 압축 테스트

Structural Engineering

15.1K Views

article

인장 강화 콘크리트 시험

Structural Engineering

23.5K Views

article

목재 테스트

Structural Engineering

32.8K Views

JoVE Logo

개인 정보 보호

이용 약관

정책

연구

교육

JoVE 소개

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. 판권 소유