تست فلز با لوپ ثابت روشی است برای تعیین خواص مکانیکی یک فلز با استفاده از یک لوپ (حلقه) ثابت. این روش معمولاً برای ارزیابی سختی، انعطاف‌پذیری و چکش‌خواری فلزات استفاده می‌شود.
تجهیزات :
- لوپ ثابت (حلقه فلزی با قطر مشخص)
- پرس هیدرولیکی یا مکانیکی
- میله فلزی آزمایشی
- کولیس یا میکرومتر
- خط‌کش یا نقاله
رویه :
- تهیه میله آزمایشی: یک قطعه استوانه‌ای از فلز آزمایشی به طول و قطر مشخص تهیه کنید.
- نصب لوپ ثابت: لوپ ثابت را به طور ایمن در پرس هیدرولیکی یا مکانیکی نصب کنید.
- قرار دادن میله آزمایشی: میله آزمایشی را عمودی در مرکز لوپ ثابت قرار دهید.
- اعمال بار: بار را به تدریج روی میله آزمایشی اعمال کنید تا زمانی که لوپ ثابت شود.
- اندازه‌گیری جابجایی: پس از خراب شدن لوپ، جابجایی میله آزمایشی را با استفاده از کولیس یا میکرومتر اندازه‌گیری کنید.
- محاسبه سختی: سختی فلز را می‌توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:
“`
سختی = بار / مساحت سطح معیوب
“`
جایی که:
- سختی: در واحدهای فشار (مانند مگاپاسکال یا گیگاپاسکال)بار: کل باری که برای خراب کردن لوپ اعمال شده است
- مساحت سطح معیوب: مساحت سطح میله آزمایشی که توسط لوپ ثابت شکسته شده است
- محاسبه انعطاف‌پذیری: انعطاف‌پذیری فلز را می‌توان با استفاده از درصد کشیدگی زیر محاسبه کرد:
“`
درصد کشیدگی = (جابجایی قبل از شکست – جابجایی اولیه) / جابجایی اولیه × 100
“`
جایی که:
- درصد کشیدگی: در درصد بیان می‌شود
- جابجایی قبل از شکست: جابجایی میله آزمایشی بلافاصله قبل از خراب شدن لوپ
- جابجایی اولیه: جابجایی اولیه میله آزمایشی قبل از اعمال بار
محاسبه چکش‌خواری: چکش‌خواری فلز را می‌توان با استفاده از زاویه خمش زیر محاسبه کرد:
“`
زاویه خمش = 180° – (زاویه صفحه ای لوپ / 2)
“`
جایی که:
- زاویه خمش: در درجه بیان می‌شود
- زاویه صفحه ای لوپ: زاویه بین دو صفحه شکسته شده لوپ
کاربردها
تست فلز با لوپ ثابت کاربردهای زیادی در زمینه‌های مختلف دارد، از جمله:
- ارزیابی خواص مکانیکی فلزات خام یا ساخت یافته
- کنترل کیفیت قطعات فلزی تولید شده
- تعیین مناسب بودن فلزات برای کاربردهای خاص
- تحقیق و توسعه مواد جدید
