Zatezna svojstva materijala od nehrđajućeg čelika jedna su od njihovih najkritičnijih mehaničkih karakteristika, s parametrima kao što su čvrstoća tečenja i krajnja vlačna čvrstoća koji služe kao bitni pokazatelji za inženjerski dizajn, mehaničku analizu i proračun naprezanja. Za komponente koje rade u -okruženjima sa visokim temperaturama-, uključujući vazduhoplovne motore, posude pod pritiskom, nuklearne energetske sisteme i toplotne cjevovode-tačni podaci o zatezanju pri visokim-ima su osnovni za ocjenu performansi i kvalifikaciju materijala.
1. Priprema uzorka
Standardni uzorci za ispitivanje zatezanja nehrđajućeg čelika se mašinski obrađuju od probnih uzoraka kroz precizne operacije kao što su okretanje, glodanje, blanjanje i brušenje. Tokom procesa obrade, brzina pomaka i brzina hlađenja moraju se pažljivo kontrolirati kako bi se izbjeglo termičko oštećenje ili stvrdnjavanje, što može promijeniti intrinzična mehanička svojstva materijala.
Gotov uzorak mora zadovoljiti sve standarde za preciznost dimenzija i hrapavost površine kako bi se osigurali pouzdani rezultati. Duljina mjerača se zatim određuje i označava prema specifikacijama ispitivanja.
2. Poravnavanje i montaža uzorka
Prije postavljanja uzorka, oprema za ispitivanje i pribor moraju se temeljito pregledati kako bi se potvrdilo ispravno stanje. Poravnanje uzorka je ključno kako bi se osigurala tačnost ispitivanja. Svako odstupanje između ose opterećenja i središnje linije uzorka može stvoriti naprezanje savijanja, potencijalno dovesti do klizanja ili abnormalnog loma tijekom ispitivanja. Pravilno poravnanje garantuje ujednačeno opterećenje i dosljednu tačnost mjerenja.
3. Instalacija termoparova, ekstenzometara i peći
U ispitivanju zatezanja pri visokim{0} temperaturama, mjerenje i kontrola temperature su ključni faktori koji utječu na tačnost ispitivanja. Kalibrirani termoelement služi kao komponenta za praćenje temperature jezgre, osiguravajući preciznu kontrolu tokom testa.
Za ova ispitivanja se obično koristi mehanički ekstenzometar s keramičkom{0}}šipom. Mora se instalirati na sredini uzorka, s rubovima noževa okomitim na površinu i dvije potporne šipke paralelne i kolinearne s osom uzorka. Dužina mjerača ekstenzometra bi se tada trebala fino podesiti kako bi odgovarala specifikaciji ispitivanja.
Većina -peći na visokim temperaturama koje se koriste za ispitivanje nehrđajućeg čelika usvaja vertikalnu strukturu podijeljenog-tipa sa tri-zonske kontrole temperature (gornja, srednja i donja zona grijanja). Ova konfiguracija osigurava ujednačenost temperature duž uzorka i pruža proširenu izotermnu zonu za konzistentno zagrijavanje.
4. Kontrola temperature i izotermna zona
Izotermna zona je definirana kao područje unutar peći gdje fluktuacija temperature ostaje unutar propisanih granica nakon što se postigne ravnoteža. Zbog prirodnog efekta "podizanja vrućeg zraka", gornji dio peći ima tendenciju da bude malo topliji, što znači da se izotermna zona obično nalazi malo iznad geometrijskog centra peći.
Prije testiranja potrebno je izmjeriti i označiti izotermnu zonu, osiguravajući da mjerni presjek uzorka leži unutar ovog stabilnog područja. Zbog termičke inercije, grijaći elementi reaguju sporije od termoparova, što rezultira temperaturnim kašnjenjem od nekoliko stupnjeva između stvarne i postavljene vrijednosti. Potrebno je izvršiti podešavanja kako bi se ovo odstupanje svelo na minimum i održali stabilni temperaturni uslovi.
5. Proces zateznog ispitivanja
Stabilnost temperature najteže je održati tokom faze punjenja. U fazi elastične deformacije, kontrola temperature je relativno stabilna jer uzorak stvara zanemarljivo samozagrijavanje-. Međutim, kada plastična deformacija počne nakon popuštanja, stvaranje unutrašnje topline značajno se povećava-posebno u austenitnim nehrđajućim čelicima-koji mogu povećati temperaturu uzorka za nekoliko desetina stepeni Celzijusa.
Da bi se osigurala konzistentnost temperature, početnu temperaturu testiranja treba postaviti malo ispod ciljnog raspona kako bi se kompenziralo samo{0}}zagrijavanje tokom plastične deformacije. Neprekidno praćenje i ručno podešavanje sistema grijanja je potrebno kako bi se temperatura ispitivanja održala unutar specificirane tolerancije tokom cijelog procesa zatezanja.