ڌاتو جي مواد جي مشيني خاصيتن جو خلاصو

طاقت جو ٽينسل ٽيسٽ بنيادي طور تي ڌاتو جي مواد جي صلاحيت کي طئي ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي ته جيئن ڇڪڻ جي عمل دوران نقصان جي مزاحمت ڪري سگهجي، ۽ مواد جي مشيني خاصيتن جي تشخيص لاءِ اهم اشارن مان هڪ آهي.

1. ٽينسل ٽيسٽ

ٽينسل ٽيسٽ مادي ميڪينڪس جي بنيادي اصولن تي ٻڌل آهي. ڪجهه حالتن هيٺ مادي نموني تي ٽينسل لوڊ لاڳو ڪرڻ سان، اهو ٽينسل ڊيفارميشن جو سبب بڻجندو آهي جيستائين نمونو ٽٽي نه پوي. ٽيسٽ دوران، مختلف لوڊ هيٺ تجرباتي نموني جي خرابي ۽ نموني ٽٽڻ تي وڌ ۾ وڌ لوڊ رڪارڊ ڪيو ويندو آهي، ته جيئن پيداوار جي طاقت، ٽينسل طاقت ۽ مواد جي ٻين ڪارڪردگي اشارن جو حساب لڳائي سگهجي.

دٻاءُ σ = F/A

σ ٽينسل طاقت (MPa) آهي

F ٽينسل لوڊ (N) آهي

A نموني جو ڪراس-سيڪشنل علائقو آهي

2. ٽينسل وکر

ڇڪڻ واري عمل جي ڪيترن ئي مرحلن جو تجزيو:

الف. ننڍي لوڊ سان او پي اسٽيج ۾، ڊگھائي لوڊ سان هڪ لڪير واري رشتي ۾ آهي، ۽ سڌي لڪير کي برقرار رکڻ لاءِ Fp وڌ ۾ وڌ لوڊ آهي.

ب. لوڊ Fp کان وڌيڪ ٿيڻ کان پوءِ، ٽينسل وکر هڪ غير لڪير تعلق وٺڻ شروع ڪري ٿو. نمونو شروعاتي خرابي واري مرحلي ۾ داخل ٿئي ٿو، ۽ لوڊ هٽايو ويندو آهي، ۽ نمونو پنهنجي اصل حالت ۾ واپس اچي سگهي ٿو ۽ لچڪدار طور تي خراب ٿي سگهي ٿو.

ج. لوڊ Fe کان وڌيڪ ٿيڻ کان پوءِ، لوڊ هٽايو ويندو آهي، خرابي جو ڪجهه حصو بحال ڪيو ويندو آهي، ۽ باقي بچيل خرابي جو ڪجهه حصو برقرار رکيو ويندو آهي، جنهن کي پلاسٽڪ خرابي سڏيو ويندو آهي. Fe کي لچڪدار حد سڏيو ويندو آهي.

د. جڏهن لوڊ وڌيڪ وڌي ٿو، ته ٽينسل وکر آري ٽوٿ ڏيکاري ٿو. جڏهن لوڊ نه وڌندو آهي ۽ نه گهٽبو آهي، ته تجرباتي نموني جي مسلسل ڊگهي ٿيڻ جي رجحان کي ييلڊنگ سڏيو ويندو آهي. ييلڊنگ کان پوءِ، نمونو واضح پلاسٽڪ جي خرابي مان گذرڻ شروع ڪري ٿو.

e. حاصل ڪرڻ کان پوءِ، نمونو خرابي جي مزاحمت، ڪم ​​جي سختي ۽ خرابي جي مضبوطي ۾ اضافو ڏيکاري ٿو. جڏهن لوڊ Fb تائين پهچي ٿو، ته نموني جو ساڳيو حصو تيزيءَ سان گهٽجي ٿو. Fb طاقت جي حد آهي.

f. سُڪڻ جو رجحان نموني جي برداشت جي صلاحيت ۾ گهٽتائي جو سبب بڻجي ٿو. جڏهن لوڊ Fk تائين پهچي ٿو، ته نمونو ٽٽي پوي ٿو. ان کي فريڪچر لوڊ چئبو آهي.

پيداوار جي طاقت

پيداوار جي طاقت وڌ ۾ وڌ دٻاءُ جي قيمت آهي جيڪا هڪ ڌاتو مواد پلاسٽڪ جي خرابي جي شروعات کان وٺي مڪمل فريڪچر تائين برداشت ڪري سگهي ٿي جڏهن ٻاهرين قوت جي تابع هجي. هي قدر نازڪ نقطي کي نشانو بڻائي ٿو جتي مواد لچڪدار خرابي جي مرحلي کان پلاسٽڪ جي خرابي جي مرحلي ڏانهن منتقل ٿئي ٿو.

درجي بندي

مٿئين پيداوار جي طاقت: نموني جي وڌ ۾ وڌ دٻاءُ کي ظاهر ڪري ٿو ان کان اڳ جو قوت پهريون ڀيرو گهٽجي وڃي جڏهن پيداوار ٿئي ٿي.

گھٽ پيداوار جي طاقت: پيداوار جي مرحلي ۾ گھٽ ۾ گھٽ دٻاءُ کي ظاهر ڪري ٿو جڏهن شروعاتي عارضي اثر کي نظرانداز ڪيو ويندو آهي. جيئن ته گھٽ پيداوار واري نقطي جي قيمت نسبتاً مستحڪم آهي، اهو عام طور تي مادي مزاحمت جي اشاري طور استعمال ڪيو ويندو آهي، جنهن کي پيداوار جو نقطو يا پيداوار جي طاقت سڏيو ويندو آهي.

حساب جو فارمولو

مٿئين پيداوار جي طاقت لاءِ: R = F / Sₒ، جتي F پيداوار جي مرحلي ۾ پهريون ڀيرو قوت جي گهٽتائي کان اڳ وڌ ۾ وڌ قوت آهي، ۽ Sₒ نموني جو اصل ڪراس-سيڪشنل علائقو آهي.

گھٽ پيداوار واري طاقت لاءِ: R = F / Sₒ، جتي F گھٽ ۾ گھٽ قوت F آھي جيڪو شروعاتي عارضي اثر کي نظرانداز ڪري ٿو، ۽ Sₒ نموني جو اصل ڪراس-سيڪشنل علائقو آھي.

يونٽ

پيداوار جي طاقت جو يونٽ عام طور تي MPa (ميگاپاسڪل) يا N/mm² (نيوٽن في چورس ملي ميٽر) هوندو آهي.

مثال

مثال طور گھٽ ڪاربن اسٽيل وٺو، ان جي پيداوار جي حد عام طور تي 207MPa آهي. جڏهن هن حد کان وڌيڪ ٻاهرين قوت جي تابع ڪئي ويندي آهي، گهٽ ڪاربن اسٽيل مستقل خرابي پيدا ڪندو ۽ بحال نه ٿي سگهندو؛ جڏهن هن حد کان گهٽ ٻاهرين قوت جي تابع ڪئي ويندي آهي، گهٽ ڪاربن اسٽيل پنهنجي اصل حالت ۾ واپس اچي سگهي ٿو.

ڌاتو جي مواد جي مشيني خاصيتن جي تشخيص لاءِ پيداوار جي طاقت هڪ اهم اشارن مان هڪ آهي. اهو ٻاهرين قوتن جي تابع ٿيڻ تي پلاسٽڪ جي خرابي جي مزاحمت ڪرڻ لاءِ مواد جي صلاحيت کي ظاهر ڪري ٿو.

ٽينسل طاقت

ٽينسل طاقت ڪنهن به مواد جي ٽينسل لوڊ هيٺ نقصان جي مزاحمت ڪرڻ جي صلاحيت آهي، جيڪا خاص طور تي وڌ ۾ وڌ دٻاءُ جي قيمت جي طور تي ظاهر ڪئي وئي آهي جيڪا ٽينسل عمل دوران مواد برداشت ڪري سگهي ٿي. جڏهن مواد تي ٽينسل دٻاءُ ان جي ٽينسل طاقت کان وڌي ويندو آهي، ته مواد پلاسٽڪ جي خرابي يا ڀڃڻ مان گذرندو.

حساب جو فارمولو

ٽينسل طاقت (σt) لاءِ حساب ڪتاب جو فارمولو آهي:

σt = ايف / اي

جتي F وڌ ۾ وڌ ٽينسل فورس (نيوٽن، N) آهي جيڪا نموني ٽٽڻ کان اڳ برداشت ڪري سگهي ٿي، ۽ A نموني جو اصل ڪراس-سيڪشنل علائقو آهي (چورس ملي ميٽر، ايم ايم²).

يونٽ

ٽينسل طاقت جو يونٽ عام طور تي MPa (ميگاپاسڪل) يا N/mm² (نيوٽن في چورس ملي ميٽر) هوندو آهي. 1 MPa 1,000,000 نيوٽن في چورس ميٽر جي برابر آهي، جيڪو 1 N/mm² جي برابر پڻ آهي.

متاثر ڪندڙ عنصر

تناسلي طاقت ڪيترن ئي عنصرن کان متاثر ٿيندي آهي، جن ۾ ڪيميائي ساخت، مائڪرو اسٽرڪچر، گرمي علاج جو عمل، پروسيسنگ جو طريقو وغيره شامل آهن. مختلف مواد ۾ مختلف تناسلي طاقتون هونديون آهن، تنهن ڪري عملي استعمال ۾، مواد جي مشيني خاصيتن جي بنياد تي مناسب مواد چونڊڻ ضروري آهي.

عملي استعمال

مواد سائنس ۽ انجنيئرنگ جي ميدان ۾ تناسلي طاقت هڪ تمام اهم پيرا ميٽر آهي، ۽ اڪثر ڪري مواد جي مشيني خاصيتن جو جائزو وٺڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي. ساخت جي ڊيزائن، مواد جي چونڊ، حفاظت جي تشخيص، وغيره جي لحاظ کان، تناسلي طاقت هڪ عنصر آهي جنهن تي غور ڪرڻ گهرجي. مثال طور، تعميراتي انجنيئرنگ ۾، اسٽيل جي تناسلي طاقت هڪ اهم عنصر آهي اهو طئي ڪرڻ ۾ ته ڇا اهو لوڊ برداشت ڪري سگهي ٿو؛ ايرو اسپيس جي ميدان ۾، هلڪو وزن ۽ اعليٰ طاقت واري مواد جي تناسلي طاقت جهاز جي حفاظت کي يقيني بڻائڻ جي ڪنجي آهي.

ٿڪاوٽ جي طاقت:

ڌاتو جي ٿڪاوٽ ان عمل کي ظاهر ڪري ٿي جنهن ۾ مواد ۽ جزا بتدريج هڪ يا ڪيترن ئي هنڌن تي چڪر واري دٻاءُ يا چڪر واري دٻاءُ هيٺ مقامي مستقل مجموعي نقصان پيدا ڪن ٿا، ۽ ڪجهه چڪرن کان پوءِ ٽڪرا يا اوچتو مڪمل ڀڃڻ پيدا ٿين ٿا.

خاصيتون

وقت ۾ اوچتو: ڌاتو جي ٿڪاوٽ جي ناڪامي اڪثر ڪري ٿوري وقت ۾ اوچتو ٿيندي آهي بغير ڪنهن واضح نشانين جي.

پوزيشن ۾ جڳهه: ٿڪاوٽ جي ناڪامي عام طور تي مقامي علائقن ۾ ٿيندي آهي جتي دٻاءُ مرڪوز هوندو آهي.

ماحول ۽ خرابين جي حساسيت: ڌاتو جي ٿڪاوٽ ماحول ۽ مواد جي اندر ننڍڙن خرابين جي ڪري تمام گهڻي حساس آهي، جيڪا ٿڪاوٽ جي عمل کي تيز ڪري سگهي ٿي.

متاثر ڪندڙ عنصر

دٻاءُ جي شدت: دٻاءُ جي شدت سڌي طرح ڌاتو جي ٿڪاوٽ واري زندگي کي متاثر ڪري ٿي.

سراسري دٻاءُ جي شدت: سراسري دٻاءُ جيترو وڌيڪ هوندو، ڌاتو جي ٿڪائيندڙ زندگي اوتري ئي گهٽ هوندي.

چڪرن جو تعداد: جيترو وڌيڪ ڀيرا ڌاتو چڪراتي دٻاءُ يا دٻاءُ هيٺ هوندو، اوترو ئي ٿڪاوٽ جي نقصان جو جمع ٿيڻ وڌيڪ سنگين هوندو.

احتياطي تدبيرون

مواد جي چونڊ کي بهتر بڻايو: وڌيڪ ٿڪاوٽ جي حد سان مواد چونڊيو.

دٻاءُ جي ڪنسنٽريشن کي گهٽائڻ: ساخت جي ڊيزائن يا پروسيسنگ طريقن ذريعي دٻاءُ جي ڪنسنٽريشن کي گهٽائڻ، جهڙوڪ گول ڪنڊن جي منتقلي کي استعمال ڪرڻ، ڪراس-سيڪشنل طول و عرض وڌائڻ، وغيره.

مٿاڇري جو علاج: ڌاتو جي مٿاڇري تي پالش ڪرڻ، اسپري ڪرڻ، وغيره، مٿاڇري جي خرابين کي گهٽائڻ ۽ ٿڪاوٽ جي طاقت کي بهتر بڻائڻ لاءِ.

معائنو ۽ سار سنڀال: ڌاتو جي حصن جو باقاعدي معائنو ڪريو ته جيئن دراڙن جهڙن خرابين کي فوري طور تي ڳولي ۽ مرمت ڪري سگهجي؛ ٿڪاوٽ جو شڪار حصن کي برقرار رکون، جهڙوڪ خراب ٿيل حصن کي تبديل ڪرڻ ۽ ڪمزور ڪڙين کي مضبوط ڪرڻ.

ڌاتو جي ٿڪاوٽ هڪ عام ڌاتو جي ناڪامي جو طريقو آهي، جيڪو اوچتو، مقامي ۽ ماحول جي حساسيت سان منسوب ڪيو ويندو آهي. دٻاءُ جي طول و عرض، سراسري دٻاءُ جي شدت ۽ چڪرن جو تعداد ڌاتو جي ٿڪاوٽ کي متاثر ڪندڙ مکيه عنصر آهن.

ايس اين وکر: مختلف دٻاءُ جي سطحن هيٺ مواد جي ٿڪاوٽ واري زندگي کي بيان ڪري ٿو، جتي ايس دٻاءُ جي نمائندگي ڪري ٿو ۽ اين دٻاءُ جي چڪرن جي تعداد جي نمائندگي ڪري ٿو.

ٿڪاوٽ جي طاقت جي کوٽائي جو فارمولو:

(Kf = Ka \cdot Kb \cdot Kc \cdot Kd \cdot Ke)

جتي (Ka) لوڊ فيڪٽر آهي، (Kb) سائيز فيڪٽر آهي، (Kc) گرمي پد فيڪٽر آهي، (Kd) مٿاڇري جي معيار فيڪٽر آهي، ۽ (Ke) اعتبار فيڪٽر آهي.

SN وکر رياضي اظهار:

(\سگما^م ن = سي)

جتي (\sigma) دٻاءُ آهي، N دٻاءُ جي چڪرن جو تعداد آهي، ۽ m ۽ C مادي مستقل آهن.

حساب جا مرحلا

مادي مستقل جو تعين ڪريو:

تجربن ذريعي يا لاڳاپيل ادب جو حوالو ڏيندي m ۽ C جي قدرن جو تعين ڪريو.

دٻاءُ جي ڪنسنٽريشن فيڪٽر جو تعين ڪريو: حصي جي اصل شڪل ۽ سائيز تي غور ڪريو، انهي سان گڏ فليٽس، ڪي ويز وغيره جي ڪري پيدا ٿيندڙ دٻاءُ جي ڪنسنٽريشن کي، دٻاءُ جي ڪنسنٽريشن فيڪٽر K جو تعين ڪرڻ لاءِ. ٿڪاوٽ جي طاقت جو حساب ڪريو: SN وکر ۽ دٻاءُ جي ڪنسنٽريشن فيڪٽر جي مطابق، حصي جي ڊيزائن جي زندگي ۽ ڪم ڪندڙ دٻاءُ جي سطح سان گڏ، ٿڪاوٽ جي طاقت جو حساب ڪريو.

2. پلاسٽيسيٽي:

پلاسٽيسٽي هڪ اهڙي مواد جي ملڪيت کي ظاهر ڪري ٿي جيڪا، جڏهن ٻاهرين قوت جي تابع ٿيندي آهي، ته جڏهن ٻاهرين قوت پنهنجي لچڪدار حد کان وڌي ويندي آهي ته ٽٽڻ کان سواءِ مستقل خرابي پيدا ڪندي آهي. هي خرابي ناقابل واپسي آهي، ۽ مواد پنهنجي اصل شڪل ۾ واپس نه ايندو جيتوڻيڪ ٻاهرين قوت کي هٽايو وڃي.

پلاسٽيسٽي انڊيڪس ۽ ان جو حساب ڪتاب فارمولا

ڊگھائي (δ)

وصف: ڊگھائي گيج سيڪشن جي ڪل خرابي جو سيڪڙو آهي جڏهن نموني کي اصل گيج جي ڊيگهه تائين ٽينسل فريڪچر ڪيو ويندو آهي.

فارمولا: δ = (L1 – L0) / L0 × 100%

جتي L0 نموني جي اصل گيج جي ڊيگهه آهي؛

نموني جي ٽٽڻ کان پوءِ L1 گيج جي ڊيگهه آهي.

سيگمينٽل گهٽتائي (Ψ)

وصف: سيگمينٽل ريڊڪشن، گردن واري نقطي تي ڪراس-سيڪشنل ايريا ۾ وڌ ۾ وڌ گهٽتائي جو سيڪڙو آهي جڏهن نموني کي اصل ڪراس-سيڪشنل ايريا ۾ ٽوڙيو ويندو آهي.

فارمولا: Ψ = (F0 - F1) / F0 × 100%

جتي F0 نموني جو اصل ڪراس-سيڪشنل علائقو آهي؛

F1 نموني جي ٽٽڻ کان پوءِ گردن جي نقطي تي ڪراس سيڪشنل علائقو آهي.

3. سختي

ڌاتو جي سختي هڪ مشيني ملڪيت جي انڊيڪس آهي جيڪا ڌاتو جي مواد جي سختي کي ماپي ٿي. اهو ڌاتو جي مٿاڇري تي مقامي حجم ۾ خرابي جي مزاحمت ڪرڻ جي صلاحيت کي ظاهر ڪري ٿو.

ڌاتو جي سختي جي درجه بندي ۽ نمائندگي

ڌاتو جي سختي ۾ مختلف ٽيسٽ طريقن جي مطابق درجه بندي ۽ نمائندگي جا طريقا آهن. بنيادي طور تي هيٺيان شامل آهن:

برينل سختي (HB):

استعمال جو دائرو: عام طور تي استعمال ڪيو ويندو آهي جڏهن مواد نرم هوندو آهي، جهڙوڪ غير فيرس ڌاتو، اسٽيل گرمي علاج کان اڳ يا اينيلنگ کان پوءِ.

ٽيسٽ جو اصول: ٽيسٽ لوڊ جي هڪ خاص سائيز سان، هڪ خاص قطر جي سخت اسٽيل بال يا ڪاربائڊ بال کي جانچڻ لاءِ ڌاتو جي مٿاڇري تي دٻايو ويندو آهي، ۽ لوڊ کي هڪ مخصوص وقت کان پوءِ لوڊ ڪيو ويندو آهي، ۽ جانچڻ لاءِ مٿاڇري تي انڊينٽيشن جو قطر ماپيو ويندو آهي.

حساب جو فارمولو: برينل سختي جو قدر اهو حصو آهي جيڪو لوڊ کي انڊينٽيشن جي گول مٿاڇري واري علائقي سان ورهائڻ سان حاصل ڪيو ويندو آهي.

راڪ ويل سختي (HR):

استعمال جو دائرو: عام طور تي وڌيڪ سختي وارن مواد لاءِ استعمال ٿيندو آهي، جهڙوڪ گرمي علاج کان پوءِ سختي.

ٽيسٽ اصول: برينل جي سختي سان ملندڙ جلندڙ، پر مختلف پروبس (هيرا) ۽ مختلف حساب ڪتاب جا طريقا استعمال ڪندي.

قسم: ايپليڪيشن جي لحاظ کان، HRC (وڌيڪ سختي واري مواد لاءِ)، HRA، HRB ۽ ٻيا قسم آهن.

وِڪرز جي سختي (HV):

استعمال جو دائرو: خوردبيني تجزيي لاءِ مناسب.

ٽيسٽ جو اصول: 120 ڪلوگرام کان گهٽ لوڊ ۽ 136° جي ويڪر زاويه سان هڪ هيرا چورس ڪون انڊينٽر سان مادي مٿاڇري کي دٻايو، ۽ وِڪرز سختي جي قيمت حاصل ڪرڻ لاءِ مادي انڊينٽيشن پٽي جي مٿاڇري واري علائقي کي لوڊ ويليو سان ورهايو.

ليب سختي (HL):

خاصيتون: پورٽيبل سختي ٽيسٽر، ماپڻ ۾ آسان.

ٽيسٽ جو اصول: سختي جي مٿاڇري تي اثر ڪرڻ کان پوءِ امپيڪٽ بال هيڊ مان پيدا ٿيندڙ باؤنس استعمال ڪريو، ۽ نموني جي مٿاڇري کان اثر جي رفتار تائين 1 ملي ميٽر تي پنچ جي ريبائونڊ اسپيڊ جي تناسب سان سختي جو حساب ڪريو.