مقدمة لاختبار الزحف
اختبار الزحف هو اختبار ميكانيكي متخصص يقيم كيفية تشوه المواد بمرور الوقت تحت حمولة ثابتة في درجة حرارة محددة. على عكس اختبارات القوة قصيرة الأجل ، التي تركز على الفشل الفوري ، تدابير اختبار الزحفتشوه يعتمد على الوقت-سلوك حاسم للمواد المستخدمة في تطبيقات الحمل ذات درجة الحرارة العالية أو الطويلة. يكشف هذا الاختبار عن كيفية أداء المادة على مدار أشهر أو سنوات أو حتى عقود ، مما يجعلها لا غنى عنها لضمان موثوقية المكونات في الصناعات مثل الطيران وتوليد الطاقة والتصنيع.
معدات الاختبار والإجراءات
معدات
تم تصميم آلات اختبار الزحف لتطبيق حمولة ثابتة على عينة مع الحفاظ على التحكم الدقيق في درجة الحرارة. تتضمن المكونات الرئيسية:
- تحميل إطار: هيكل جامد لتطبيق والحفاظ على شد ثابت ، ضغط ، أو الالتواء (زحف الشد هو الأكثر شيوعا).
- فرن: يربط العينة لتحقيق درجات حرارة عالية والحفاظ عليها (حتى 2000 درجة مئوية للمواد المتقدمة مثل Superalloys).
- مقياس التوسيع: يقيس التشوهات الصغيرة (غالبًا في المجاري) بمرور الوقت.
- نظام التحكم: ينظم الحمل ودرجة الحرارة ، ويسجل بيانات (الوقت ، التشوه ، درجة الحرارة) بشكل مستمر.
الإجراء العام
- تحضير العينة: تم تصنيعه إلى أبعاد موحدة (على سبيل المثال ، قضيب أسطواني بطول مقياس يتراوح بين 50 و 100 مم). السطح مصقول لتجنب تركيز الإجهاد من العيوب.
- يثبت: يتم تثبيت العينة في إطار الحمل ، مع توصيل مقياس التمديد بقسم المقياس. يتم وضع الفرن حول العينة ، ويتم معايرة أجهزة استشعار درجة الحرارة.
- يتم تسخين العينة إلى درجة الحرارة المستهدفة والاحتفاظ بها لتحقيق الاستقرار في التمدد الحراري.
- يتم تطبيق الحمل الثابت (على سبيل المثال ، 70 ٪ من قوة شد درجة حرارة الغرفة في المواد).
- يتم تسجيل التشوه على فترات منتظمة (دقائق أو ساعات أو أيام) خلال مدة الاختبار ، والتي يمكن أن تتراوح من أسابيع إلى سنوات للدراسات طويلة الأجل.
- تحليل البيانات: يتم رسم النتائج على أنها أمنحنى زحف(التشوه مقابل الوقت). تتضمن المقاييس الرئيسية:
- معدل زحف: تشوه لكل وحدة زمنية (على سبيل المثال ، مم/ساعة) خلال الزحف الثانوي.
- زحف تمزق الحياة: إجمالي الوقت للفشل (إذا كان الاختبار يعمل حتى تمزق).
- سلالة الزحف الكلية: التشوه الكلي قبل الفشل.
