Bai 1 mở đầu phương pháp kiểm tra đánh giá vật liệu

– Xác định được quy trình kiểm tra: thử kéo, thử uốn, thử độ dai va đập, thử độ cứng.. Thiết bị thử kéo và kỹ thuậtBộ phận ghi nhận kết quả là các cảm biến cầu điện trở được dán chéo 45

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ MÁY

BÀI 1 KIỂM TRA PHÁ HUỶ (DESTRUCTIVE TESTING– DT)

MỤC TIÊU

Sau khi học xong bài này, sinh viên

có khả năng:

– Liệt kê được các phương pháp

kiểm tra phá huỷ

– Xác định được quy trình kiểm tra: thử kéo, thử uốn, thử độ dai va

đập, thử độ cứng

– Hình thành thái độ tích cực xây

dựng bài, khả năng làm việc nhóm

HÃY QUAN SÁT MỘT SỐ HÌNH ẢNH

SAU ĐÂY:

CÁC BẠN HÃY CHO BIẾT CÁC CHI TIẾT TRÊN BỊ KHUYẾT TẬT GÌ???

CÁC BẠN CÓ BIẾT CÁC THIẾT BỊ NÀY

KHÔNG?

Máy đo độ cứng Vickers Máy đo độ cứng Rockwell

Máy kiểm tra độ dai và va đập Máy đo độ dãn dài kéo

Mời các bạn xem những

hình ảnh sau đây và trả lời câu hỏi nhé!

 Những hình ảnh đó gọi là gì các bạn?

 Các chi tiết máy đó được làm từ vật liệu gì nào?

 Các vật liệu kỹ thuật có những cơ tính nào quantrọng? Kể ra

có nghĩa

là gì?

Thế nào là kiểm tra không phá

hủy?

MỜI CÁC BẠN ĐI VÀO BÀI HỌC HÔM NAY ĐỂ LÀM SÁNG TỎ VẤN ĐỀ NHÉ

1.1 Thiết bị thử kéo và kỹ thuật

Bộ phận ghi nhận kết quả là

các cảm biến cầu điện trở

được dán chéo 450 trên cầnchịu lực

Kết quả được ghi nhận vàtruyền về bộ sử lý digital có kếtnối với máy tính để đọc và kếtxuất số liệu

1.2 Mẫu thử.

 Giới hạn chảy: σch(MPa)

 Độ giãn dài tương đối khi đứt: δ=(l 1 -l 0 )/l 0*100%

l 0 , l 1 – chiều dài mẫu ban đầu và sau khi đứt

 Độ co thắt tương đối khi đứt: ψ =(F 0 -1)/F 0*100%

F1- tiết diện ngang của mẫu khi đứt

1.2 Mẫu thử.

Độ bền σb = P/F

P- tải trọng lớn nhất khi đứt mẫu (N)

F- tiết diện ngang của mẫu (mm 2)

1.3 Biểu đồ ứng suất – biến dạng

khi thử kéo.

Tại sao đường ứng suất – biến dạng thực tế lại cao hơn đường lý thuyết? Giải thích.

1.3 Biểu đồ ứng suất – biến dạng khi thử

kéo.

1.4 Trình tự thực hiện.

Hãy liệt kê các dụng cụ cần sử

dụng khi tiến hành kéo mẫu thử?

1.4 Trình tự thực hiện.

Hãy thành lập trình tự thực

hiện cho việc thử kéo mẫu.

 Bao gồm mấy bước?

 Nội dung từng bước là gì?

Bước 3: Khởi động computer

Khai báo đúng thông

số, tính chất vật liệu, kích thước

Khai báo đúng giá trị cần đo

Tỷ lệ biểu đồoutput đủ

2 Thử uốn

2.1 Mục đích.

2.2 Thiết bị.

2.3 Các phương pháp thử uốn 2.4 Kích thước mẫu thử.

2.5 Tiêu chuẩn chấp nhận.

2.6 Trình tự thực hiện.

2.1 Mục đích

Xác định độ bền uốn (độ toàn vẹn và tính dẻo)

xem có đạt không

Tiến hành trên các mẫu phẳng

Khi thử người ta xác định góc uốn α tại thời

điểm xuất hiện vết nứt đầu tiên ở vùng chịu kéo của mẫu

Góc uốn đó đặc trưng cho biến dạng dẻo.

2.2 Thiết bị

2.4 Mẫu thử

2.5 Tiêu chí chấp nhận

Kết quả được chấp nhận với góc uốn tiêu chuẩn làkhông có nứt, rỗ ở mặt uốn chịu kéo; cũng có thểcho phép nứt ngắn hơn 3 mm

2.6 Trình tự thực hiện

Tương tự như phần trước, hãy;

 Liệt kê các dụng cụ cần sử dụng.

 Thành lập trình tự thực hiện Gồm các bước nào?

Bước 1: Cắt mẫu

Cắt mẫu đúng vị trí quy định

Bước 3: Khởi động computer

Khai báo đúng thông số, tính chất vật liệu, kích

3.1 Khái niệm

Độ dai va đập (ak)

là khả năng vật liệuchịu tải trọng động

mà không bị pháhuỷ

3.2 Độ bền của mẫu thử và nhiệt độ

 Nhiệt độ chuyển tiếp

là nhiệt độ tại đó vật liệu chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng thái giòn.

 Biểu hiện thớ trên

bề mặt phá hủy là dấu hiệu của phá hủy dẻo, biểu hiện dạng hạt tinh thể là dấu hiệu giòn

3.4 Các phương pháp thử va đập.

Gồm: Charpy - V, Charpy - lỗ và Izod

Thử Charpy - V được dùng nhiều do dễ kiểm tra mẫu thử với khoảng nhiệt độ rộng Đo năng lượng phát sinh và lan truyền, tạo thành nứt từ rãnh khía tại các mẫu chuẩn bằng tác động tải trọng va đập.

Mẫu thử Đe

Thang đo theo J

1 Mẫu được giữ vài phút trong bể cách nhiệt có nhiệt độ bằng nhiệt độ thử Sau đó được đặt nhanh vào đe của máy thử

2 Búa lắc được nâng lên điểm đầu và thả nhanh Năng lượng

mà mẫu hấp thụ của búa làm gẫy mẫu (thể hiện trên thang đo).

H ’

H

3.5 Tiêu chí chấp nhận

Thành phần hạt tinh thể - bề mặt bị phá huỷ mà có hạt tinh thể chỉ ra mức độ phá huỷ giòn; 100%

chứng tỏ rằng hoàn toàn giòn

Giãn bên – tăng chiều rộng phía mẫu đối diện với rãnh khía – giá trị (a+b) càng lớn thì độ dai va đập

của mẫu càng cao

Các mẫu thể hiện tính rất giòn sẽ có cả hai nửa mặt gãy rất phẳng và giãn ra hai bên rất ít Các mẫu thể hiện tính rất dai sẽ có nứt ít, bề mặt không bị phá

huỷ và giãn nhiều về hai bên

Độ dai va đập a k của kim loại trong vùng liên kết

bằng tỉ số giữa công phá hủy mẫu với diện tích tiết diện ngang tại chỗ rãnh khía

Mặt gãy sáng tinh thể 100%

Rãnh gia công Vùng co thắt

Bị xé ngẫu nhiên, bề mặt đục xám

100% giòn

3.5 Quy trình thực hiện

Nghiên cứu tài liệu.

Liệt kê dụng cụ cần sử dụng.

Lập quy trình thực hiện thử độ dai va đập trên mẫu thử nhé các bạn.

Bước 1: Cắt mẫu

Cắt mẫu đúng vị trí quy định.

Mẫu đúng kích thước 10 mm x 7,5 mm và

10 mm x 5 mm.

Bước 2: Gá mẫu thử

Kẹp mẫu thử đúng vị trí

Kẹp đúng vị trí, đảm bảo chắc chắn

Bước 3: Nâng búa

Bước 4: Nhấn nút hạ búa đập

Bước 5: Đọc và ghi kết quả

Độ cứng được

phân loại như

thế nào???

Có những thiết bị đo

độ cứng nào? Kể ra.

Thiết bị đo độ cứng REBOUND – MODEL Dyna Pocket

Vật liệu kiểm tra: vật liệu đúc, rèn, cán

Người sử dụng có thể đọc được kết quả đo ngaytrên màn hình LCD

Có khả năng chuyển đổi đơn vị đo

Có chế độ cài đặt và lựa chọn nhóm vật liệu kiểmtra

Thiết bị đo độ cứng REBOUND – MODEL Dyna Pocket

Thiết bị đo độ cứng REBOUND – MODEL Dynamic

Cho kết quả tức thời và chính xác

Đơn vị chuyển đổi: HL,

HS, HB, HRB, HRC, HV

Đầu đo tiếp xúc:

– Dyna D, G: Đầu bi thép HK cacbon

– Dyna E: Đầu thử bằng kim cương

Thiết bị đo độ cứng UCI

(Ultrasonic Contact Inspection)

Sử dụng phương pháp UCI

PP đo UCI: kết hợp PP Vicker và siêu âm

Đo độ cứng của vật liệu

có kết cấu tinh thể mịn, kích thước nhỏ - mỏng (20μm)

Thiết bị đo độ cứng kết hợp

REBOUND và UCI

Rebound: Độ cứng vậtliệu được đánh giá

bằng sự kết hợp lựctác dụng và vận tốccủa đầu đo

UCI – Ultrasonic Contact Inspection

Thiết bị đo độ cứng VICKER kết hợp với

Camera

PP đo Vicker kết hợp với thông

số đường chéo và chiều sâuvết lõm để đánh giá kết quả đo

Kiểm tra tất cả các vật liệu như: Kim loại, thuỷ tinh, gốm, nhựa

và lớp phủ mà không cần mẫutham chiếu

HÃY XEM MỘT SỐ CLIP SAU

VÀ GỌI TÊN TỪNG PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA PHÁ HỦY

TƯƠNG ỨNG VỚI MỖI CLIP.

Brinell hardness Test Vickers hardness Testing

Destructive Testing

Hãy quan sát những hình ảnh sau đây và đưa ra câu trả lời nhanh nhất có thể nhé các nhóm!

5 4

START

Các bạn có biết ý nghĩa của

DO TEAMWORK NOW!

SUMMARY THE LESSON

C CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Người ta lợi dụng khả năng nào của vật liệu để kéo tạo hình?

A Biến dạng dẻo

B Biến dạng đàn hồi

C Phá huỷ

D Độ cứng

Câu 2: Chi tiết ở hình dưới bên yêu cầu

Câu 3: Khi tính toán kết cấu của cầu thép thì người kỹ sư phải quan tâm đến yếu

tốt nào trong cơ tính vật liệu?

A Giới hạn đàn hồi

B Giới hạn chảy

C Phá huỷ

D Độ cứng

Câu 4: Độ bền và độ cứng khác nhau như

thế nào?

Đáp án:

Độ cứng là biến dạng cục bộ

Độ bền là chống biến dạng toàn bộ vật thể

D TỰ HỌC

 Các nhóm hãy tiếp tục nghiên cứu kỹ quy trìnhkiểm tra của các phương pháp kiểm tra phá hủy: thử kéo, thử uốn, thử dai va đập, thử độ cứng

 Cả lớp lên kế hoạch, mỗi nhóm chọn 1 phươngpháp và tiến hành làm thí nghiệm tại nhà

 Sau khi thí nghiệm, các nhóm viết báo cáo và

nộp cho GV nhận xét, đánh giá