1. Ütvehajlító vizsgálat Ütvehajlító vizsgálat segítségével megvizsgálhatjuk, hogy az adott körülmények között dinamikus igénybevétel hatására hogyan viselkedik az agyagunk. A körülményektől függően egy anyag viselkedhet szívósan, vagy ridegen. A szívóság, vagy ridegség anyagnak nem tulajdonsága, hanem annak állapota. Azt hogy egy anyag az adott körülmények között hogyan viselkedik a külső és belső állapottényezők határozzák meg. A külsőállapot tényezők: a hőmérséklet, az ütés sebessége, és a feszültségi állapot (a próbatest geometriája határozza meg). A belső állapottényezők: kémiai összetétel, hőkezeltségi állapot, alakítás mértéke, szemcsenagyság, kristályszerkezet, szennyezettség mértéke. Az ütvehajlító vizsgálat során a külső állapottényezők közül a hőmérséklet hatását szoktuk vizsgálni. A vizsgálatot Charpy-féle ingás ütőművel szoktuk végezni szabvány által előírt geometriájú próbatesteken. A vizsgálathoz alkalmazott próbatest középen bemetszéssel van ellátva és a két végénél megtámasztva a bemetszéssel ellentétes oldalról egyetlen egy ütéssel eltörjük. A vizsgálatsorán a próbatest által felemésztet energia értékét vizsgáljuk, amelynek értéke lesz az ütőmunka. A vizsgálat h0 magasságú helyzetből indul, ahol a helyzeti energiája: E0 = mr ⋅ g ⋅ h 0 (1.1) Az ütés után a kalapács h1 magasságú helyzetbe lendül fel, ahol a helyzeti energiája: E1 = m r ⋅ g ⋅ h1 (1.2) A helyzeti energiák különbsége megadja a próbatest eltörésére fordított energia értékét, azaz az ütőmunka étékét. KU, KV = E 0 − E1 = m r ⋅ g ⋅ (h 0 − h1 ) (1.3) A magasság mérése problémás a mérés során ezért a magasságok értékét a kiindulási és a túllendülési szögek segítségével határozzuk meg. KU, KV = m r ⋅ g ⋅ R ⋅ (cos α1 − cos α 0 ) (1.4) Az ütvehajlító gépek már úgy vannak kialakítva, hogy egy vonszolt mutató segítségével közvetlenül leolvasható az ütőmunka értéke. A vizsgálathoz alkalmazott ütőmű névleges ütőenergiája lehet 300±10J, 150±10J, amelyet fémeknél alkalmazunk. A vizsgálatsorán az ütés sebessége 5...5,5m ⋅ s −1 (régebbi ütőműveken megegyezés szerint 4,5...7 m ⋅ s −1 is meglehet állapodni). Az ütés sebességének származtatása: v = 2 ⋅ g ⋅ h0
(1.5)
1.1. ábra Ütővizsgálat elvi vázlata
1.2. ábra ISO U bemetszésű próbatest
1.3. ábra ISO V bemetszésű próbatest
1.4. ábra ISO V bemetszésű próbatest 7,5mm szélességben
1.5. ábra ISO V bemetszésű próbatest 5mm szélességben
1.1 A vizsgálat eredményeinek szabványos megadása
Ha a vizsgálatot 300±10J névleges ütési energiájú ütőművel végeztük és a vizsgálat során a hőmérséklet 23±5ºC: ISO U bemetszésű próbatest esetén a KU jelölést használunk és az ütőmunka értékét a jelölés elé írjuk (pl 89KU – az ISO U próbatest eltöréséhez 89J munkát kellett befektetni 300J névleges ütési energiájú ütőmű esetén). ISO V bemetszésű 10mm széles próbatest esetén a KV jelölést használunk és az ütőmunka értékét a jelölés elé írjuk (pl 121KV – az ISO V 10mm széles próbatest
eltöréséhez 121J munkát kellett befektetni 300J névleges ütési energiájú ütőmű esetén). Ha a vizsgálatot 300±10J névleges ütési energiától eltérő ütőművel végeztük és a vizsgálat során a hőmérséklet 23±5ºC: ISO U bemetszésű próbatest esetén a KU jelölést használunk és utána megadjuk a ütőmű névleges energiáját. Az ütőmunka értékét a jelölés elé írjuk (pl 89KU150 – az ISO U próbatest eltöréséhez 89J munkát kellett befektetni 150J névleges ütési energiájú ütőmű esetén). ISO V bemetszésű 10mm széles próbatest esetén a KV jelölést használunk és utána megadjuk a ütőmű névleges energiáját. Az ütőmunka értékét a jelölés elé írjuk (pl 121KV100 – az ISO V 10mm széles próbatest eltöréséhez 121J munkát kellett befektetni 100J névleges ütési energiájú ütőmű esetén). Ha a vizsgálatot ISO V 7,5mm, vagy 5mm széles próbatesten végeztük és a vizsgálat során a hőmérséklet 23±5ºC: ISO V bemetszésű 7,5mmm vagy 5mm széles próbatest esetén a KV jelölést használunk és utána megadjuk a ütőmű névleges energiáját és per jelel a próbatest vastagságának értékét. Az ütőmunka értékét a jelölés elé írjuk (pl 26KV300/5 – az ISO V 5mm széles próbatest eltöréséhez 26J munkát kellett befektetni 300J névleges ütési energiájú ütőmű esetén).
1.2 A vizsgálat eredményei
A vizsgálatot 150J névleges ütésienergiájú ütőműn végeztük. A kalapács redukált tömege 9,375kg. Az inga lendülési sugara 825mm. Az alkalmazott próbatest 10mm széles ISO V kialakítású A vizsgálat eredményei:
A minta jele A21 A28
Hőmérséklet [°C] 100°C
25°C
-20°C
147,5J
116J
41J
(147,5KV150)
(116KV150)
(41KV150)
135J
148J
57J
(135KV150)
(148KV150)
(57KV150)
