การทดสอบแรงกระแทกของท่อเหล็กเป็นการทดสอบสมบัติเชิงกลแบบไดนามิก ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้เพื่อวัดความต้านทานแรงกระแทกของวัสดุเมื่ออยู่ภายใต้แรงกระแทกอย่างกะทันหัน การทดสอบแรงกระแทกทั่วไป ได้แก่ การทดสอบแรงกระแทกแบบ Charpy V และการทดสอบแรงกระแทกแบบ Izod
1. คำจำกัดความของการทดสอบแรงกระแทก
การทดสอบแรงกระแทกคือการสร้างตัวอย่างรูปร่างและขนาดของวัสดุที่ระบุแล้วเจาะลงบนเครื่องทดสอบแรงกระแทกในคราวเดียว ด้วยการวัดงานที่ใช้โดยตัวอย่างการกระแทกและคุณลักษณะภูมิประเทศของการแตกหัก ทำให้ได้ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพการกระแทกที่กำหนดไว้ เช่น ความเหนียวของการกระแทก งานการดูดซับแรงกระแทก และเปอร์เซ็นต์ของพื้นที่การแตกหักของการแตกหักของเส้นใย
2.ขั้นตอนการทดสอบ
2.1 การเตรียมตัวอย่าง
ขนาดตัวอย่างการกระแทกแบบชาร์ปีมาตรฐานคือยาว 55±0.6 มม. และพื้นที่หน้าตัด 10±0.05 มม. × 10±0.05 มม. ควรเตรียมตัวอย่างเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อคุณสมบัติการกระแทกของโลหะเนื่องจากการแข็งตัวของงานหรือความร้อนสูงเกินไป
2.2 ตรวจสอบตัวชี้ว่างกลับไปที่ศูนย์และการสูญเสียพลังงาน
เมื่อลูกตุ้มอยู่ในสถานะห้อยลูกตุ้ม ตัวชี้จะถูกย้ายไปยังค่าพลังงานสูงสุด และตัวอย่างจะไม่ถูกวางสำหรับการโจมตีทางอากาศ เพื่อตรวจสอบว่าตัวชี้สามารถหมุนไปที่เส้นเครื่องหมายศูนย์ได้หรือไม่ และข้อผิดพลาดของศูนย์ส่งคืน ไม่ควรเกินหนึ่งในสี่ของค่าดัชนีขั้นต่ำ ตรวจสอบการสูญเสียพลังงาน ห้ามนำตัวอย่างไปทดสอบการกระแทก บันทึกการสูญเสียพลังงานของการสั่นสองครั้ง สำหรับลูกตุ้ม 300J การสูญเสียพลังงานไม่ควรเกิน 1.5J และสำหรับลูกตุ้ม 150J การสูญเสียพลังงานไม่ควรเกิน 0.75J
2.3 การวางตำแหน่งชิ้นงานทดสอบ
วางด้านหลังของตัวอย่างที่มีรอยบากไว้กับใบมีดลูกตุ้ม วางตัวอย่างไว้ใต้เครื่องทดสอบ และปรับตัวอย่างให้อยู่ตรงกลางของส่วนรองรับ
2.4 การทดสอบ
หลังจากแน่ใจว่าทุกอย่างพร้อมแล้ว ให้ทำการทดสอบตาม "เอาลูกตุ้ม - ยกเลิกหมุด - กระแทก - ลูกตุ้มแขวนอัตโนมัติ" ทำซ้ำ 3 ครั้ง อ่านและบันทึก หลังจากการทดสอบการกระแทก สามารถอ่านค่าของงานที่ใช้ในตัวอย่างการกระแทกได้โดยตรงจากหน้าปัด
2.5 การปิดระบบ
หลังจากการทดสอบ ให้กด "ปล่อยลูกตุ้ม" ค้างไว้ ลูกตุ้มจะค่อยๆ ตกลงสู่สถานะลูกดิ่ง จากนั้นจึงปล่อย และปิดเครื่อง
3.ทดสอบจุดปฏิบัติงาน
3.1 ก่อนการทดสอบ
อุณหภูมิทดสอบ: โดยทั่วไปควรอยู่ในช่วง 10 ~ 35 องศา สำหรับการทดสอบที่เข้มงวด ควรดำเนินการที่ 20 องศา ± 2 องศา
ขนาดตัวอย่าง: วัดความกว้าง ความหนา และความหนาของช่องว่างของตัวอย่างด้วยเครื่องมือวัดที่มีค่าการแบ่งขั้นต่ำไม่เกิน 0.02 มม. ตรวจสอบขนาดรอยบากด้วยโปรเจคเตอร์แบบออปติคัล
การทดสอบที่ว่างเปล่า: ยกลูกตุ้มไปที่ตำแหน่งของมุมก่อนการยก เลื่อนตัวชี้ที่ขับเคลื่อนไปยังตำแหน่งที่มีพลังงานกระแทกสูงสุด ปล่อยลูกตุ้ม อ่านค่าของตัวชี้แบบพาสซีฟใกล้กับจุดศูนย์ และศูนย์ส่งคืนควร ไม่เกิน 1/4 ของค่าดัชนีขั้นต่ำ
3.2 ระหว่างการทำงาน
ควรวางชิ้นงานทดสอบไว้ใกล้กับส่วนรองรับ โดยให้ด้านหลังที่มีรอยบากหันไปทางใบลูกตุ้ม รอยบากของตัวอย่างควรอยู่ตรงกลางด้วยแคลมป์ตั้งศูนย์แบบพิเศษหรือเกจวัดตำแหน่ง และค่าเบี่ยงเบนไม่ควรเกิน 0.5 มม.
ยกลูกตุ้มไปยังตำแหน่งมุมก่อนยกแล้วล็อค เลื่อนตัวชี้ที่ขับเคลื่อนไปยังตำแหน่งที่มีพลังงานกระแทกสูงสุด วางตัวอย่าง ยืนยันว่าโซนอันตรายการแกว่งของลูกตุ้มว่างเปล่า ปล่อยลูกตุ้มเพื่อให้ตกแตก ตัวอย่างและอ่านค่าที่ระบุโดยตัวชี้แบบพาสซีฟบนปุ่มหมุนค่าซึ่งเป็นงานดูดซับแรงกระแทก
เนื่องจากผลการทดสอบแรงกระแทกค่อนข้างไม่ต่อเนื่อง จำนวนตัวอย่างที่ทดสอบสำหรับแต่ละวัสดุโดยทั่วไปจึงไม่น้อยกว่า 3
4. การรักษาสถานการณ์ทั่วไปในการทดสอบ
การรักษาสถานการณ์ทั่วไปในการทดสอบ
01
If the sample is not completely broken, the symbol ">" ควรเพิ่มก่อนข้อมูลการทดสอบในรายงานการทดสอบ และควรระบุ "ไม่เสียหาย" ในกรณีอื่นๆ
02
หากมีรอยแตกหรือข้อบกพร่องที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในชิ้นงานแตกหักหลังการทดสอบ ควรระบุในรายงานการทดสอบ
03
หากมีการทำงานผิดพลาดหรือปรากฏการณ์ค้อนติดเมื่อตัวอย่างแตกหักระหว่างการทดสอบ ผลการทดสอบไม่ถูกต้อง และควรทำการทดสอบอีกครั้ง
5.มาตรฐาน
การทดสอบแรงกระแทกของท่อเหล็กมักจะดำเนินการตามมาตรฐานดังต่อไปนี้:
GB/T 229-2020: วิธีทดสอบการกระแทกลูกตุ้มชาร์ปีสำหรับวัสดุที่เป็นโลหะ
ASTM E23-2018: วิธีทดสอบแรงกระแทกมาตรฐานสำหรับชิ้นงานที่มีรอยบากของวัสดุโลหะ
6. ขอบเขตการใช้งาน
การทดสอบแรงกระแทกเหมาะสำหรับวัสดุโลหะที่อุณหภูมิห้อง อุณหภูมิสูง หรืออุณหภูมิต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการประเมินแนวโน้มความเปราะบางและคุณภาพทางโลหะวิทยาของวัสดุ
ด้วยขั้นตอนและมาตรฐานเหล่านี้ จึงสามารถประเมินความต้านทานแรงกระแทกของท่อเหล็กภายใต้สภาวะที่แตกต่างกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยในการใช้งานจริง
