Materialeprøvninger og -analyser
Til grund for enhver laboratorieydelse ligger der altid en række materialeprøvninger og –analyser.
Nedenfor gives en detaljeret beskrivelse af de prøvninger og analyser, som PCD kan udføre:
Trækprøvning
Under en trækprøve trækkes et testemne i stykker og forlængelsen og den fornødne kraft måles. Formen på testemnet er som givet nedenfor (venstre: plant, højre: cylindrisk).
Når prøvestængerne trækkes er det muligt at lave et spændings-tøjningsdiagram som illustreret nedenfor.
Trækprøvning. Venstre: Materiale med flydning, Højre: Materiale uden flydning.
a – b: Elastisk deformation, b – c: Flydning, c – d: Plastisk og elastisk deformation
e – f: Elastisk deformation, f – g: Plastisk og elastisk deformation.
En trækprøvning giver mulighed for at bestemme stivheden af materialet (E-modul) såvel som brud- og flydespænding samt andre karakteristika.
Slagprøvning
Ved slagprøvning afprøves et materiales evne til at modstå store, slagagtige belastninger. Dette måles ved at bestemme den energi, der skal til for at ødelægge et testemne af en given form og størrelse og angives i J/m2. Energien beregnes ved:
E(Brud) = E(Potentiel) – E(Residual)
Der beregnes ved:
E(Brud) = m(Hammer)•g•L•(cos ß – cos α)
hvor:
m(Hammer): Massen af hammeren [kg]
g: Gravitationskonstanten [m/s2]
L: Afstanden mellem rotationscenter og anslagspunkt [m]
α: Hammerens startvinkel
ß: Vinkel hvortil hammeren hæver sig efter anslag
Faldtest
Faldtesten er en anden form for slagtest, hvor man bestemmer et materiales evne til at modstå energien fra en specificeret, belastet dorn, der falder ned på et vandret opspændt prøveemne fra en bestemt højde. Resultatet måles i Joule.
Kompressionstest
En kompressionstest udføres som en ”omvendt” trækprøvning og anvendes til bestemmelse af et materiales elasticitet.
Vickers hårdhedsprøvning
Hårdhedsprøvningen måler Vickershårdheden (HV) ved at lave et indtryk med en bestemt belastning på en materialeoverflade. Indtrykket laves af en firesidet diamantpyramide med en topvinkel på 136°.
Der er flere betingelser som skal opfyldes for at få tilfredsstillende resultater. Disse omhandler tilstanden af emnet og dets overflade, afstanden mellem indtrykkene, påførelse af belastningen, og hvor lang tid den er påført. HV beregnes som belastningen divideret med overfladearealet af indtrykket. Resultatet gives som.
HVxx=”hårdhed” kp/mm2
Hvor indeks xx angiver den anvendte belastning.
Vicat blødgøringstemperatur
Et fladt prøveemne anbringes i et temperaturreguleret bad. En nål med et endeflademål på 1mm2 presses ned i prøveemnet med en konstant belastning på hhv. 10N eller 50N, mens badets temperatur hæves ved en konstant rate på hhv. 50°C eller 120°C pr time.
Temperaturen hvorved nålen kan presses 1 mm ind i prøveemnet er udtryk for materialets Vicat blødgøringstemperatur.
