ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ സംഗ്രഹം

സ്ട്രെച്ചിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ കേടുപാടുകൾ ചെറുക്കാനുള്ള ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ കഴിവ് നിർണ്ണയിക്കാൻ ശക്തിയുടെ ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റ് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ വസ്തുക്കളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നതിനുള്ള പ്രധാന സൂചകങ്ങളിൽ ഒന്നാണിത്.

1. ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റ്

മെറ്റീരിയൽ മെക്കാനിക്സിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് ടെൻസൈൽ ടെസ്റ്റ്. ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ മെറ്റീരിയൽ സാമ്പിളിൽ ഒരു ടെൻസൈൽ ലോഡ് പ്രയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, സാമ്പിൾ പൊട്ടുന്നത് വരെ അത് ടെൻസൈൽ രൂപഭേദം വരുത്തുന്നു. പരിശോധനയ്ക്കിടെ, വ്യത്യസ്ത ലോഡുകളിൽ പരീക്ഷണ സാമ്പിളിന്റെ രൂപഭേദവും സാമ്പിൾ പൊട്ടുമ്പോഴുള്ള പരമാവധി ലോഡും രേഖപ്പെടുത്തുന്നു, അങ്ങനെ മെറ്റീരിയലിന്റെ വിളവ് ശക്തി, ടെൻസൈൽ ശക്തി, മറ്റ് പ്രകടന സൂചകങ്ങൾ എന്നിവ കണക്കാക്കുന്നു.

സ്ട്രെസ് σ = F/A

σ എന്നത് ടെൻസൈൽ ശക്തി (MPa) ആണ്

F എന്നത് ടെൻസൈൽ ലോഡ് (N) ആണ്

A എന്നത് മാതൃകയുടെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയാണ്

2. ടെൻസൈൽ കർവ്

വലിച്ചുനീട്ടൽ പ്രക്രിയയുടെ നിരവധി ഘട്ടങ്ങളുടെ വിശകലനം:

a. ചെറിയ ലോഡുള്ള OP ഘട്ടത്തിൽ, നീളം ലോഡുമായി ഒരു രേഖീയ ബന്ധത്തിലാണ്, കൂടാതെ Fp എന്നത് നേർരേഖ നിലനിർത്തുന്നതിനുള്ള പരമാവധി ലോഡാണ്.

b. ലോഡ് Fp കവിഞ്ഞതിനുശേഷം, ടെൻസൈൽ കർവ് ഒരു നോൺ-ലീനിയർ ബന്ധം സ്വീകരിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. സാമ്പിൾ പ്രാരംഭ രൂപഭേദ ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നു, ലോഡ് നീക്കംചെയ്യുന്നു, സാമ്പിളിന് അതിന്റെ യഥാർത്ഥ അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങാനും ഇലാസ്റ്റിക് ആയി രൂപഭേദം വരുത്താനും കഴിയും.

c. ലോഡ് Fe കവിഞ്ഞതിനുശേഷം, ലോഡ് നീക്കം ചെയ്യുകയും, രൂപഭേദത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം പുനഃസ്ഥാപിക്കുകയും, ശേഷിക്കുന്ന രൂപഭേദത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇതിനെ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. Fe നെ ഇലാസ്റ്റിക് പരിധി എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

d. ലോഡ് കൂടുതൽ വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ടെൻസൈൽ കർവ് സോടൂത്ത് കാണിക്കുന്നു. ലോഡ് വർദ്ധിക്കുകയോ കുറയുകയോ ചെയ്യാത്തപ്പോൾ, പരീക്ഷണ സാമ്പിളിന്റെ തുടർച്ചയായ നീളം കൂട്ടൽ പ്രതിഭാസത്തെ യീൽഡിംഗ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. യീൽഡിംഗിന് ശേഷം, സാമ്പിൾ വ്യക്തമായ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം വരുത്താൻ തുടങ്ങുന്നു.

e. വിളവ് ലഭിച്ചതിനുശേഷം, സാമ്പിളിൽ രൂപഭേദ പ്രതിരോധം, വർക്ക് കാഠിന്യം, രൂപഭേദം ശക്തിപ്പെടുത്തൽ എന്നിവയിൽ വർദ്ധനവ് കാണിക്കുന്നു. ലോഡ് Fb ൽ എത്തുമ്പോൾ, സാമ്പിളിന്റെ അതേ ഭാഗം കുത്തനെ ചുരുങ്ങുന്നു. Fb എന്നത് ശക്തി പരിധിയാണ്.

f. ചുരുങ്ങൽ പ്രതിഭാസം സാമ്പിളിന്റെ ബെയറിംഗ് ശേഷി കുറയുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. ലോഡ് Fk ൽ എത്തുമ്പോൾ, സാമ്പിൾ പൊട്ടുന്നു. ഇതിനെ ഫ്രാക്ചർ ലോഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

വിളവ് ശക്തി

പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം സംഭവിക്കുന്നതിന്റെ തുടക്കം മുതൽ ബാഹ്യശക്തിക്ക് വിധേയമാകുമ്പോൾ പൂർണ്ണമായ ഒടിവ് വരെ ഒരു ലോഹ വസ്തുവിന് താങ്ങാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി സമ്മർദ്ദ മൂല്യമാണ് യീൽഡ് സ്ട്രെങ്ത്. ഈ മൂല്യം മെറ്റീരിയൽ ഇലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദ ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദ ഘട്ടത്തിലേക്ക് മാറുന്ന നിർണായക ഘട്ടത്തെ അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു.

വർഗ്ഗീകരണം

ഉയർന്ന വിളവ് ശക്തി: വിളവ് സംഭവിക്കുമ്പോൾ ആദ്യമായി ബലം കുറയുന്നതിന് മുമ്പ് സാമ്പിളിന്റെ പരമാവധി സമ്മർദ്ദത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

കുറഞ്ഞ വിളവ് ശക്തി: പ്രാരംഭ ക്ഷണിക പ്രഭാവം അവഗണിക്കുമ്പോൾ വിളവ് ഘട്ടത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ സമ്മർദ്ദത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. താഴ്ന്ന വിളവ് പോയിന്റിന്റെ മൂല്യം താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതിനാൽ, ഇത് സാധാരണയായി മെറ്റീരിയൽ പ്രതിരോധത്തിന്റെ സൂചകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇതിനെ വിളവ് പോയിന്റ് അല്ലെങ്കിൽ വിളവ് ശക്തി എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം

ഉയർന്ന വിളവ് ശക്തിക്ക്: R = F / Sₒ, ഇവിടെ വിളവ് ഘട്ടത്തിൽ ആദ്യമായി ബലം കുറയുന്നതിന് മുമ്പുള്ള പരമാവധി ബലമാണ് F, കൂടാതെ Sₒ സാമ്പിളിന്റെ യഥാർത്ഥ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയാണ്.

കുറഞ്ഞ വിളവ് ശക്തിക്ക്: R = F / Sₒ, ഇവിടെ F എന്നത് പ്രാരംഭ ക്ഷണിക പ്രഭാവം അവഗണിക്കുന്ന ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ബലം F ആണ്, കൂടാതെ Sₒ എന്നത് സാമ്പിളിന്റെ യഥാർത്ഥ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയാണ്.

യൂണിറ്റ്

വിളവ് ശക്തിയുടെ യൂണിറ്റ് സാധാരണയായി MPa (മെഗാപാസ്കൽ) അല്ലെങ്കിൽ N/mm² (ചതുരശ്ര മില്ലിമീറ്ററിന് ന്യൂട്ടൺ) ആണ്.

ഉദാഹരണം

ഉദാഹരണത്തിന് കുറഞ്ഞ കാർബൺ സ്റ്റീൽ എടുക്കുക, അതിന്റെ വിളവ് പരിധി സാധാരണയായി 207MPa ആണ്. ഈ പരിധിയേക്കാൾ കൂടുതലുള്ള ഒരു ബാഹ്യബലത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, കുറഞ്ഞ കാർബൺ സ്റ്റീൽ സ്ഥിരമായ രൂപഭേദം വരുത്തുകയും പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയാതിരിക്കുകയും ചെയ്യും; ഈ പരിധിയേക്കാൾ കുറഞ്ഞ ഒരു ബാഹ്യബലത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, കുറഞ്ഞ കാർബൺ സ്റ്റീൽ അതിന്റെ യഥാർത്ഥ അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങും.

ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നതിനുള്ള പ്രധാന സൂചകങ്ങളിലൊന്നാണ് വിളവ് ശക്തി. ബാഹ്യശക്തികൾക്ക് വിധേയമാകുമ്പോൾ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം ചെറുക്കാനുള്ള വസ്തുക്കളുടെ കഴിവിനെ ഇത് പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.

വലിച്ചുനീട്ടാനാവുന്ന ശേഷി

ടെൻസൈൽ ലോഡിന് കീഴിലുള്ള കേടുപാടുകൾ ചെറുക്കാനുള്ള ഒരു വസ്തുവിന്റെ കഴിവാണ് ടെൻസൈൽ ശക്തി, ഇത് ടെൻസൈൽ പ്രക്രിയയിൽ മെറ്റീരിയലിന് താങ്ങാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി സമ്മർദ്ദ മൂല്യമായി പ്രത്യേകം പ്രകടിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. മെറ്റീരിയലിലെ ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദം അതിന്റെ ടെൻസൈൽ ശക്തി കവിയുമ്പോൾ, മെറ്റീരിയൽ പ്ലാസ്റ്റിക് രൂപഭേദം അല്ലെങ്കിൽ ഒടിവിന് വിധേയമാകും.

കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം

ടെൻസൈൽ ശക്തി (σt) കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള സൂത്രവാക്യം ഇതാണ്:

σt = എഫ് / എ

ഇവിടെ F എന്നത് മാതൃകയ്ക്ക് പൊട്ടുന്നതിനുമുമ്പ് താങ്ങാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി ടെൻസൈൽ ബലമാണ് (ന്യൂട്ടൺ, N), കൂടാതെ A എന്നത് മാതൃകയുടെ യഥാർത്ഥ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയാണ് (ചതുരശ്ര മില്ലിമീറ്റർ, mm²).

യൂണിറ്റ്

ടെൻസൈൽ ശക്തിയുടെ യൂണിറ്റ് സാധാരണയായി MPa (മെഗാപാസ്കൽ) അല്ലെങ്കിൽ N/mm² (ന്യൂട്ടൺ പെർ ചതുരശ്ര മില്ലിമീറ്റർ) ആണ്. 1 MPa എന്നത് ഒരു ചതുരശ്ര മീറ്ററിന് 1,000,000 ന്യൂട്ടണുകൾക്ക് തുല്യമാണ്, അത് 1 N/mm² നും തുല്യമാണ്.

സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

രാസഘടന, സൂക്ഷ്മഘടന, ചൂട് ചികിത്സ പ്രക്രിയ, സംസ്കരണ രീതി തുടങ്ങി നിരവധി ഘടകങ്ങൾ ടെൻസൈൽ ശക്തിയെ ബാധിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത വസ്തുക്കൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ടെൻസൈൽ ശക്തികളുണ്ട്, അതിനാൽ പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ, വസ്തുക്കളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അനുയോജ്യമായ വസ്തുക്കൾ തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.

പ്രായോഗിക ഉപയോഗം

മെറ്റീരിയൽ സയൻസ്, എഞ്ചിനീയറിംഗ് മേഖലകളിൽ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു പാരാമീറ്ററാണ് ടെൻസൈൽ ശക്തി, കൂടാതെ വസ്തുക്കളുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ വിലയിരുത്താൻ ഇത് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പന, മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ, സുരക്ഷാ വിലയിരുത്തൽ മുതലായവയുടെ കാര്യത്തിൽ, ടെൻസൈൽ ശക്തി പരിഗണിക്കേണ്ട ഒരു ഘടകമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, നിർമ്മാണ എഞ്ചിനീയറിംഗിൽ, ഉരുക്കിന് ലോഡുകളെ നേരിടാൻ കഴിയുമോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ അതിന്റെ ടെൻസൈൽ ശക്തി ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ്; എയ്‌റോസ്‌പേസ് മേഖലയിൽ, ഭാരം കുറഞ്ഞതും ഉയർന്ന ശക്തിയുള്ളതുമായ വസ്തുക്കളുടെ ടെൻസൈൽ ശക്തി വിമാനങ്ങളുടെ സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുന്നതിനുള്ള താക്കോലാണ്.

ക്ഷീണ ശക്തി:

ലോഹ ക്ഷീണം എന്നത് വസ്തുക്കളും ഘടകങ്ങളും ഒന്നോ അതിലധികമോ സ്ഥലങ്ങളിൽ ചാക്രിക സമ്മർദ്ദത്തിലോ ചാക്രിക സമ്മർദ്ദത്തിലോ ക്രമേണ പ്രാദേശിക സ്ഥിരമായ സഞ്ചിത നാശനഷ്ടങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയും, ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം സൈക്കിളുകൾക്ക് ശേഷം വിള്ളലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ പെട്ടെന്നുള്ള പൂർണ്ണമായ ഒടിവുകൾ സംഭവിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ഫീച്ചറുകൾ

പെട്ടെന്ന് സംഭവിക്കുന്ന അവസ്ഥ: ലോഹ ക്ഷീണ പരാജയം പലപ്പോഴും വ്യക്തമായ ലക്ഷണങ്ങളില്ലാതെ പെട്ടെന്ന് സംഭവിക്കാറുണ്ട്.

സ്ഥാനത്തെ സ്ഥാനം: സമ്മർദ്ദം കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രാദേശിക പ്രദേശങ്ങളിലാണ് സാധാരണയായി ക്ഷീണ പരാജയം സംഭവിക്കുന്നത്.

പരിസ്ഥിതിയോടും വൈകല്യങ്ങളോടുമുള്ള സംവേദനക്ഷമത: ലോഹ ക്ഷീണം പരിസ്ഥിതിയോടും മെറ്റീരിയലിനുള്ളിലെ ചെറിയ വൈകല്യങ്ങളോടും വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്, ഇത് ക്ഷീണ പ്രക്രിയയെ ത്വരിതപ്പെടുത്തിയേക്കാം.

സ്വാധീനിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

സ്ട്രെസ് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ്: സ്ട്രെസിന്റെ വ്യാപ്തി ലോഹത്തിന്റെ ക്ഷീണ ജീവിതത്തെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു.

ശരാശരി സ്ട്രെസ് മാഗ്നിറ്റ്യൂഡ്: ശരാശരി സ്ട്രെസ് കൂടുന്തോറും ലോഹത്തിന്റെ ക്ഷീണ ആയുസ്സ് കുറയും.

സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണം: ലോഹം കൂടുതൽ തവണ ചാക്രിക സമ്മർദ്ദത്തിലോ ആയാസത്തിലോ ആകുമ്പോൾ, ക്ഷീണ നാശനഷ്ടങ്ങളുടെ ശേഖരണം കൂടുതൽ ഗുരുതരമാകും.

പ്രതിരോധ നടപടികൾ

മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുക: ഉയർന്ന ക്ഷീണ പരിധിയുള്ള വസ്തുക്കൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുക.

സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ കുറയ്ക്കൽ: വൃത്താകൃതിയിലുള്ള കോർണർ ട്രാൻസിഷനുകൾ ഉപയോഗിക്കുക, ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ അളവുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കുക തുടങ്ങിയ ഘടനാപരമായ രൂപകൽപ്പനയിലൂടെയോ പ്രോസസ്സിംഗ് രീതികളിലൂടെയോ സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ കുറയ്ക്കുക.

ഉപരിതല ചികിത്സ: ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനും ക്ഷീണ ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ലോഹ പ്രതലത്തിൽ പോളിഷ് ചെയ്യൽ, സ്പ്രേ ചെയ്യൽ മുതലായവ.

പരിശോധനയും പരിപാലനവും: വിള്ളലുകൾ പോലുള്ള തകരാറുകൾ യഥാസമയം കണ്ടെത്തി നന്നാക്കുന്നതിന് ലോഹ ഘടകങ്ങൾ പതിവായി പരിശോധിക്കുക; തേഞ്ഞ ഭാഗങ്ങൾ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുക, ദുർബലമായ ലിങ്കുകൾ ശക്തിപ്പെടുത്തുക തുടങ്ങിയ ക്ഷീണ സാധ്യതയുള്ള ഭാഗങ്ങൾ പരിപാലിക്കുക.

ലോഹ ക്ഷീണം എന്നത് ഒരു സാധാരണ ലോഹ പരാജയ രീതിയാണ്, ഇത് പെട്ടെന്ന് സംഭവിക്കുന്ന അവസ്ഥ, പ്രാദേശികവൽക്കരണം, പരിസ്ഥിതിയോടുള്ള സംവേദനക്ഷമത എന്നിവയാൽ സവിശേഷതയാണ്. സമ്മർദ്ദ വ്യാപ്തി, ശരാശരി സമ്മർദ്ദ വ്യാപ്തി, ചക്രങ്ങളുടെ എണ്ണം എന്നിവയാണ് ലോഹ ക്ഷീണത്തെ ബാധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ.

SN വക്രം: വ്യത്യസ്ത സമ്മർദ്ദ തലങ്ങളിലുള്ള വസ്തുക്കളുടെ ക്ഷീണ ആയുസ്സ് വിവരിക്കുന്നു, ഇവിടെ S സമ്മർദ്ദത്തെയും N സമ്മർദ്ദ ചക്രങ്ങളുടെ എണ്ണത്തെയും പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

ക്ഷീണ ശക്തി ഗുണക സൂത്രവാക്യം:

(കെഎഫ് = കാ \cdot കെബി \cdot കെസി \cdot കെഡി \cdot കെ)

ഇവിടെ (Ka) ലോഡ് ഫാക്ടറും, (Kb) വലുപ്പ ഫാക്ടറും, (Kc) താപനില ഫാക്ടറും, (Kd) ഉപരിതല ഗുണനിലവാര ഫാക്ടറും, (Ke) വിശ്വാസ്യത ഫാക്ടറുമാണ്.

എസ്എൻ കർവ് ഗണിതശാസ്ത്ര എക്സ്പ്രഷൻ:

(\sigma^m N = C)

ഇവിടെ (\sigma) എന്നത് സ്ട്രെസ് ആണ്, N എന്നത് സ്ട്രെസ് സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണമാണ്, m ഉം C ഉം മെറ്റീരിയൽ സ്ഥിരാങ്കങ്ങളാണ്.

കണക്കുകൂട്ടൽ ഘട്ടങ്ങൾ

മെറ്റീരിയൽ സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുക:

പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെയോ പ്രസക്തമായ സാഹിത്യങ്ങൾ പരാമർശിച്ചോ m, C എന്നിവയുടെ മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുക.

സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ ഘടകം നിർണ്ണയിക്കുക: സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ ഘടകം K നിർണ്ണയിക്കാൻ ഭാഗത്തിന്റെ യഥാർത്ഥ ആകൃതിയും വലുപ്പവും, ഫില്ലറ്റുകൾ, കീവേകൾ മുതലായവ മൂലമുണ്ടാകുന്ന സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷനും പരിഗണിക്കുക. ക്ഷീണ ശക്തി കണക്കാക്കുക: SN വക്രവും സ്ട്രെസ് കോൺസൺട്രേഷൻ ഘടകവും അനുസരിച്ച്, ഭാഗത്തിന്റെ ഡിസൈൻ ആയുസ്സും പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദ നിലയും സംയോജിപ്പിച്ച്, ക്ഷീണ ശക്തി കണക്കാക്കുക.

2. പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി:

ബാഹ്യബലത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, ബാഹ്യബലം അതിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പരിധി കവിയുമ്പോൾ പൊട്ടാതെ സ്ഥിരമായ രൂപഭേദം വരുത്തുന്ന ഒരു വസ്തുവിന്റെ സ്വഭാവത്തെയാണ് പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി എന്ന് പറയുന്നത്. ഈ രൂപഭേദം മാറ്റാനാവാത്തതാണ്, ബാഹ്യബലം നീക്കം ചെയ്താലും വസ്തു അതിന്റെ യഥാർത്ഥ രൂപത്തിലേക്ക് മടങ്ങില്ല.

പ്ലാസ്റ്റിറ്റി സൂചികയും അതിന്റെ കണക്കുകൂട്ടൽ ഫോർമുലയും

നീളം (δ)

നിർവചനം: സ്പെസിമെൻ യഥാർത്ഥ ഗേജ് നീളത്തിലേക്ക് ടെൻസൈൽ ഫ്രാക്ചർ ചെയ്തതിനുശേഷം ഗേജ് വിഭാഗത്തിന്റെ ആകെ രൂപഭേദത്തിന്റെ ശതമാനമാണ് നീളം.

ഫോർമുല: δ = (L1 - L0) / L0 × 100%

ഇവിടെ L0 എന്നത് മാതൃകയുടെ യഥാർത്ഥ ഗേജ് നീളമാണ്;

സ്പെസിമെൻ പൊട്ടിയതിനു ശേഷമുള്ള ഗേജ് നീളമാണ് L1.

സെഗ്‌മെന്റൽ റിഡക്ഷൻ (Ψ)

നിർവചനം: സ്പെസിമെൻ യഥാർത്ഥ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയിലേക്ക് വിഘടിച്ചതിനുശേഷം, നെക്കിംഗ് പോയിന്റിലെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയിലെ പരമാവധി റിഡക്ഷന്റെ ശതമാനമാണ് സെഗ്മെന്റൽ റിഡക്ഷൻ.

ഫോർമുല: Ψ = (F0 – F1) / F0 × 100%

ഇവിടെ F0 എന്നത് മാതൃകയുടെ യഥാർത്ഥ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയാണ്;

സ്പെസിമെൻ പൊട്ടിയതിന് ശേഷമുള്ള നെക്കിംഗ് പോയിന്റിലെ ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയയാണ് F1.

3. കാഠിന്യം

ലോഹ വസ്തുക്കളുടെ കാഠിന്യം അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മെക്കാനിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടി സൂചികയാണ് ലോഹ കാഠിന്യം.ലോഹ പ്രതലത്തിലെ പ്രാദേശിക വോള്യത്തിലെ രൂപഭേദത്തെ ചെറുക്കാനുള്ള കഴിവിനെ ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ലോഹ കാഠിന്യത്തിന്റെ വർഗ്ഗീകരണവും പ്രാതിനിധ്യവും

വ്യത്യസ്ത പരീക്ഷണ രീതികൾ അനുസരിച്ച് ലോഹ കാഠിന്യത്തിന് വൈവിധ്യമാർന്ന വർഗ്ഗീകരണവും പ്രാതിനിധ്യ രീതികളും ഉണ്ട്. പ്രധാനമായും ഇനിപ്പറയുന്നവ ഉൾപ്പെടുത്തുക:

ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം (HB):

പ്രയോഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തി: സാധാരണയായി മെറ്റീരിയൽ മൃദുവാകുമ്പോൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് നോൺ-ഫെറസ് ലോഹങ്ങൾ, ചൂട് ചികിത്സയ്ക്ക് മുമ്പോ അനീലിംഗിന് ശേഷമോ ഉരുക്ക്.

പരീക്ഷണ തത്വം: ഒരു നിശ്ചിത വലിപ്പത്തിലുള്ള ടെസ്റ്റ് ലോഡിനൊപ്പം, ഒരു നിശ്ചിത വ്യാസമുള്ള ഒരു കാഠിന്യമുള്ള സ്റ്റീൽ ബോൾ അല്ലെങ്കിൽ കാർബൈഡ് ബോൾ പരീക്ഷിക്കേണ്ട ലോഹത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ അമർത്തി, ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തിന് ശേഷം ലോഡ് അൺലോഡ് ചെയ്യുകയും പരീക്ഷിക്കേണ്ട പ്രതലത്തിലെ ഇൻഡന്റേഷന്റെ വ്യാസം അളക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം: ഇൻഡന്റേഷന്റെ ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം കൊണ്ട് ലോഡിനെ ഹരിക്കുമ്പോൾ ലഭിക്കുന്ന ഘടകമാണ് ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം മൂല്യം.

റോക്ക്‌വെൽ കാഠിന്യം (HR):

പ്രയോഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തി: ചൂട് ചികിത്സയ്ക്ക് ശേഷമുള്ള കാഠിന്യം പോലുള്ള ഉയർന്ന കാഠിന്യം ഉള്ള വസ്തുക്കൾക്ക് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പരീക്ഷണ തത്വം: ബ്രിനെൽ കാഠിന്യത്തിന് സമാനമാണ്, പക്ഷേ വ്യത്യസ്ത പ്രോബുകളും (വജ്രം) വ്യത്യസ്ത കണക്കുകൂട്ടൽ രീതികളും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

തരങ്ങൾ: ആപ്ലിക്കേഷനെ ആശ്രയിച്ച്, HRC (ഉയർന്ന കാഠിന്യം ഉള്ള വസ്തുക്കൾക്ക്), HRA, HRB, മറ്റ് തരങ്ങൾ എന്നിവയുണ്ട്.

വിക്കേഴ്‌സ് കാഠിന്യം (HV):

പ്രയോഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തി: മൈക്രോസ്കോപ്പ് വിശകലനത്തിന് അനുയോജ്യം.

പരീക്ഷണ തത്വം: 120 കിലോഗ്രാമിൽ താഴെയുള്ള ലോഡുള്ള മെറ്റീരിയൽ ഉപരിതലവും 136° വെർട്ടെക്സ് ആംഗിളുള്ള ഒരു ഡയമണ്ട് സ്ക്വയർ കോൺ ഇൻഡന്ററും അമർത്തി, വിക്കേഴ്സ് കാഠിന്യം മൂല്യം ലഭിക്കുന്നതിന് മെറ്റീരിയൽ ഇൻഡന്റേഷൻ പിറ്റിന്റെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണത്തെ ലോഡ് മൂല്യം കൊണ്ട് ഹരിക്കുക.

ലീബ് കാഠിന്യം (HL):

സവിശേഷതകൾ: പോർട്ടബിൾ കാഠിന്യം ടെസ്റ്റർ, അളക്കാൻ എളുപ്പമാണ്.

പരീക്ഷണ തത്വം: കാഠിന്യം പ്രതലത്തിൽ ആഘാതം വരുത്തിയതിന് ശേഷം ഇംപാക്ട് ബോൾ ഹെഡ് സൃഷ്ടിക്കുന്ന ബൗൺസ് ഉപയോഗിക്കുക, സാമ്പിൾ പ്രതലത്തിൽ നിന്ന് 1 മില്ലിമീറ്റർ അകലെ പഞ്ചിന്റെ റീബൗണ്ട് വേഗതയും ആഘാത വേഗതയും തമ്മിലുള്ള അനുപാതം ഉപയോഗിച്ച് കാഠിന്യം കണക്കാക്കുക.