Este é um problema muito comum e clássico em testes de propriedades mecânicas de materiais. O fio de aço no teste de tração é interrompido na pinça, na grande maioria dos casos não é o problema da força insuficiente do fio em si, mas é causado por"Fraturas anormais" causadas por "concentração de estresse" e "lesões de retenção".

Simplificando, o fio de aço perto da pinçaO “antecipado” foi destruído. Aqui estão as causas detalhadas e soluções para este problema:

Causa principal: concentração de estresse

Em um teste de alongamento ideal, a tensão no segmento da amostra (a parte uniforme no meio) é distribuída uniformemente. Mas perto da pinça, a situação se complica:

1.Mutação da geometria: o fio de aço é de repente apertado pela pinça do estado livre, e este ponto de retenção é um ponto de mutação da geometria e das condições de restrição.

2.Concentração de tensão: Todas as forças externas são transmitidas através deste ponto de retenção, resultando em uma tensão local na borda da pinça muito maior do que a média da tensão no resto da amostra. Mesmo que a tensão média ainda não tenha atingido a força de tracção do fio de aço, a tensão máxima na borda da pinça pode ter ultrapassado o limite do material, causando rachaduras que surgem e quebram rapidamente.

Análise de causas específicas e soluções

1. Problemas da própria pinça

Tipo de pinça não corresponde:

Problema: A pinça foi usada errada. Por exemplo, a pinça plana da amostra de placa plana de teste para segurar o fio redondo formará contato de linha, pressão enorme, extremamente fácil de esmagar e cortar o fio de aço.

Solução: Deve ser usado o que corresponda à forma da amostraO VTipo de pinça.O VO tipo de pinça pode envolver melhor o fio redondo, o ponto/O contato de linha se transforma em contato facial, tornando a distribuição da tensão mais uniforme.

Desgaste ou dano da pinça:

Problema: Após o uso prolongado da pinça, a marca de dentes é apagada, aparece um buraco, um ângulo de queda ou corrosão. Isso pode levar a uma diminuição da força de aperto e a necessidade de maior força de aperto para evitar o deslizamento, agravando assim os danos ao fio de aço; Ao mesmo tempo, a pinça danificada cria muitos pontos de concentração de tensão.

Solução: Verifique e substitua regularmente as pinças desgastadas. Certifique-se de que os dentes da pinça estejam claros e intactos.

2. Problemas com a operação de retenção

Tensão inadequada:

Problema: a força de retenção é muito pequena, o fio de aço deslizará dentro da pinça, uma vez deslizado, causará graves arranhões e extrusão na superfície, formando uma fonte de rachadura. A força de retenção é excessiva e pode esmagar ou esmagar diretamente o fio de aço, causando graves danos mecânicos e concentração de tensão na pinça.

Solução: Aplique a força de fixação adequada e uniforme para evitar o deslizamento. Para dispositivos de fixação hidráulica ou pneumática, a pressão adequada pode ser ajustada de acordo com padrões ou experiência.

Para o mau:

Problema: A amostra não está instalada na linha central do fixador e está excentrica. Isso faz com que a amostra seja submetida a uma tensão de flexão adicional, além da tensão de alongamento. A tensão de curvatura é maior na borda da pinça, o que contribui muito para a geração de rachaduras.

Solução: Instale a amostra com cuidado para garantir que ela esteja correta. Para fixações de ajuste automático, deixe-as ajustar livremente no lugar.

Comprimento insuficiente:

Problema: O comprimento do fio de aço dentro da pinça é muito curto. Isso tornará a pinça limitada ao fio de aço insuficiente, fácil de deslizar, e a tensão não pode ser efetivamente transmitida suavemente da pinça para o segmento de distância marcada, resultando em uma alta concentração da tensão na saída da pinça.

Solução: Certifique-se de ter um comprimento de fixação suficiente, geralmente requerendo um comprimento de fixação não inferior ao diâmetro do fio de aço.3-5vezes, ou seguir as normas de teste relevantes.

3.Problemas de preparação de amostras

Lesões na pinça:

Problema: Durante o processo de retenção, a marca dental da pinça causou encolhimentos, recessões ou arranhões visíveis à superfície do fio de aço a olho nu. Essas lesões em si são pequenas rachaduras que podem ser diretamente o ponto de partida da ruptura.

Solução:

Use pinças mais finas e densas (para fios de aço de alta resistência).

A adição de almofadas na área de fixação do fio de aço é um método muito eficaz. Os materiais de revestimento mais utilizados incluem:

Pele fina de cobre e alumínio: boa plástica, pode preencher o espaço entre a pinça e o fio de aço para dispersar a pressão.

Papel de areia: mover a superfície de areia em direção ao fio de aço pode aumentar o atrito para evitar o deslizamento e desempenhar o papel de amortecedor e dispersão da pressão.

Especiais de plástico.

A própria amostra tem defeitos:

Problema: Se o fio de aço tem defeitos originais como arranhões, pequenas rachaduras ou corrosão perto da pinça, então este é naturalmente o elo mais fraco.

Solução: Verifique a qualidade da superfície da amostra durante a amostragem e evite usar segmentos com defeitos evidentes como posições de retenção.

Passos de resumo e resolução

Quando o fio de aço é sempre quebrado na pinça, recomenda-se verificar na seguinte ordem:

1.Verifique primeiro a pinça: se ela correspondeO VTipo de pinça? Os dentes estão desgastados? Está limpo?

2.Verifique o segmento de retenção da amostra: a superfície está marcada por encolhimentos ou danos? Se houver, a pinça de instrução é excessiva ou a pinça não é adequada.

3.Experimente usar almofadas: esta é uma solução simples, de baixo custo e muitas vezes eficaz. Envolva a área de fixação com uma folha fina de cobre ou papel de areia (fio de aço para areia).

4.Verifique a operação: a força de retenção é moderada? A amostra está certa? O comprimento é suficiente?

5.Observe a posição da ruptura: se a ruptura está sempre no lado da borda da pinça, é provável que seja um problema com a correção. Se estiver dentro da pinça, é mais provável que seja devido a uma força excessiva ou a uma lesão na pinça.

Analisando e ajustando sistematicamente os fatores acima, a grande maioria dos problemas podem ser resolvidos.O problema da "ruptura na pinça" para obter resultados de teste que refletem verdadeiramente as propriedades do material.