آزمایش کشش میلگرد (Tensile test) یکی از مهمترین آزمون های مواد فلزی است. ماشین های تست کشش در انواع مختلف عرضه می شوند که بعضی از آن ها تنها برای انجام تست کشش طراحی می شوند. در حالی که بعضی دیگر از نوع یونیورسال هستند و برای تست کشش و فشار تک محوری و هم چنین خمش سه نقطه ای مناسب هستند. تصویر زیر نمودار تقریبی تست کشش مواد با درصد کربن مختلف را نشان می دهد.
کارخانجات تولید فولاد و صنایع فولادی برای تعیین جنس فولاد حد گسیختگی کششی آن را در نظر می گیرند و آزمایشی را بر روی آن انجام می دهند. بالطبع دقیق ترین روش تعیین این مقدار انجام آزمایش کشش (Tensile Test) می باشد. و از این راه به مشخصات کششی فولاد پی می برند. انواع فولادهای ساختمانی مانند ورق ها، تسمه ها، کابل ها و میلگردها را می توان برای تهیه نمونه آزمایش کشش به کار برد.
روش انجام آزمایش کشش میلگرد:
آزمایش کشش میلگرد بر روی چند نوع فولاد انجام می گردد که مشخصات آنها (وضع ظاهری نمونه، گام مارپیچ، شکل، طول، وزن، سطح مقطع، قطر رسمی، حد ارتجاعی، تاب کششی و ازدیاد طول نسبی روی ۲۰ سانتیمتر از نمونه) باید در جدولی یادداشت شود.
مراحل انجام آزمایش کشش میلگرد:
طولی مساوی ۲۰ سانتی متر به وسیله سنبه نشان یا ضربه چکش و روی نمونه مشخص می نمایم و سعی می کنیم این طول تقریباً در وسط نمونه باشد. نمونه را بین دو فک ماشین محکم می نماییم. یک دوربین را که فاصله فک آن ۵ سانتیمتر است روی میله نصب می کنیم و صفحه آن را بر خط سیاه نشانه منطبق می نمایم. سپس به وسیله فلکه دستی اعمال نیروی کششی را بر نمونه شروع می کنیم.
برای نمونه میلگرد فولاد نرم به ازای هر ۲۵۰ کیلوگرم افزایش نیرو و برای نمونه میلگرد فولاد نیم سخت و سخت (طبیعی یا اصلاح شده) به ازای هر ۵۰۰ کیلوگرم افزایش نیرو بر نمونه تعداد درجاتی را که صفر دوربین از خط نشانه سیاه رنگ پایین آمده است یادداشت می کنیم. هر درجه دوربین 1.2 میلی متر افزایش طول قطعه ای به طول اولیه ۵ سانتیمتر (مساوی فاصله بین دو فک اکستانسیومتر) را نشان می دهد.
بنابراین می توان افزایش طول نسبی نمونه ۵ سانتیمتری را مازاد بر افزایش نیرو به دست آورد. بارگذاری را ادامه می دهیم تا زمانیکه ناظر افزایش سریع درجات دوربین را مشاهده کند. درست در آن لحظه نیروی وارده حد ارتجاعی را نشان می دهد زیرا در حد ارتجاعی بدون افزایش نیرو ازدیاد تغییر شکل خواهیم داشت.
نتیجه گیری از آزمایشات:
نتایج بدست آمده از آزمایش کشش میلگرد (Tensile Test) را در جدولی یادداشت می نماییم. این نتایج باید اطلاعات زیر را برای ما مشخص کند.
حد جاری شدن: حد جاری شدن معمولاً یک تنش قراردادی است که برای کلیه فولادها قابل محاسبه است.
نقطه تسلیم: تعیین نقطه تسلیم با روش مکث عقربه نمایش دستگاه صورت می گیرد.
تاب گسیختگی مقاومت کششی: این پارامتر را با محاسبه تنشی که از تقسیم بار حداکثر وارده به نمونه بر سطح مقطع آن بدست می آورند.
ازدیاد طول نسبی نمونه: این پارامتر را پس از گسیختگی با کنار هم قراردادن و جور کردن دقیق دو تکه نمونه و اندازه گیری فاصله نشانه هایی که قبلاً روی نمونه گذارده شده بود، به دست می آورند.
تقلیل سطح مقطع گسیختگی و ضریب: با پهلوی هم گذاشتن نمونه گسیخته شده و جورکردن آن ها و اندازه گیری قطر در کوچکترین مقطع با دقت اندازه گیری قطر اولیه تعیین می شود.
ضریب ارتجاعی: در قسمت خطی منحنی تنش – تغییر شکل نسبی می توان از رابطه ای که به قانون حرکت معروف است، برای تعیین مقدار E استفاده کرد.
پس از رسیدن به حد ارتجاعی آزمایش را می توان به دو روش تعقیب نمود:
دوربین اکستانسیومتر را از روی نمونه باز می کنیم. نیروی کششی را به جای چرخاندن فلکه دستی، کمک الکترو موتور اعمال می کنیم تا میله گسیخته شود. مقدار نیرو در این لحظه تاب گسیختگی را نشان می دهد. نتایج را هم در جدولی یادداشت می کنیم. این نحوه انجام آزمایش اجازه می دهد ضریب ارتجاعی در بارگذاری را ارزیابی کنیم. حد ارتجاعی و همچنین تاب کششی را بدست آوریم. درصد کوچک شدن مقطع را پیدا کنیم و ازدیاد طول نسبی گسیختگی را نیز تعیین کنیم.
مطالب مرتبط:
