تست فولاد

تست فولاد

فولاد ستون فقرات هر صنعت ساختمانی است. کیفیت خوب و بهترین درجه آرماتور فولادی هدف نهایی هر کارفرمایی است. همچنین استحکام و دوام یک سازه کاملاً به فولاد با کیفیت خوب بستگی دارد.تست فولاد

آرماتور ها به دو دسته طولی و عرضی تقسیم می شوند.

آرماتور های طولی مقاومت کششی خوبی دارند و نقطه ضعف بتن که مقاومت کششی نه چندان خوبی است را پوشش می دهند. معمولا میلگردهایی با قطر بیشتر به عنوان آرماتور طولی مصرف می شوند.

آرماتور ها علاوه بر محافظت سازه در برابر نیروی کششی،برای مقاومت در برابر نیروی برشی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. آرماتور های عرضی در تیر، خاموت یا stirrup ، و در ستون، تنگ یا tie نام دارد.

وظیفه دیگر تنگ ها (خاموت ها ) در ستون جلوگیری از کمانش آرماتور های طولی به کمک محصور شدگی در اثر فشار است.

تست فولاد

برای بررسی کیفیت و اطلاع از ویژگی های میلگرد ساخته شده و اینکه آیا با مشخصات استاندارد مورد نظر تطابق دارد یا خیر، لازم است ویژگی های مختلف آن مورد آزمایش و بررسی قرار گیرند.

اساساً دو نوع آزمایش تقویت فولاد برای کارهای ساختمانی انجام می شود. یکی آزمایش فیزیکی و دیگری آزمایش ترکیب شیمیایی است. هر کارگاه ساخت و ساز دارای یک آزمایشگاه برای آزمایش مکعب های بتنی، سنگدانه های درشت و ریز و غیره است، اما آزمایش شیمیایی برای فولاد نیاز به تشکیلات و تخصص جداگانه دارد. بنابراین، اکثر در کارگاه های ساختمانی آزمایش شیمیایی خارج از کارگاه در مکانی دیگر و آزمایش فیزیکی در محل انجام می شود.

تست های فیزیکی را می توان در هر کارگاه ساختمانی با حداقل تلاش انجام داد. فقط به ماشین توزین، ابزار برش، ترازو ورنیه و غیره نیاز دارد. در تست فیزیکی آرماتور موارد زیر بررسی می شود.

بعضی از روش های آزمایشگاهی مستلزم تست قطعه تا مرحله شکست کامل می باشند، از آن جهت آن ها را آزمایش های مخرب می نامند. مثال هایی از آزمایش مخرب میلگرد عبارتند از:

1. آزمون سختی
2. آزمون کشش
3. آزمون ضربه
4. آزمون پیچش
5. آزمون خستگی
6. آزمون خمشی
7. آزمون اندازه گیری مشخصه های هندسی
8. آزمون تعیین ترکیب شیمیایی

سایر روش های آزمایش از لحاظ کار واقعی، به قطعه صدمه یا آسیبی نمی رسانند.

این آزمایش ها به آزمایش های غیر مخرب معروفند که شامل:

• بازرسی با اشعه X
• بازرسی با ذرات مغناطیس
• (MT) و بازرسی مافوق صوت (UT)

و …. می باشند.

تست فولاد

در ادامه به شرح انواع آزمون های فولادی می پردازیم.

1- آزمون سختی:

در اين روش با فروبردن يك فرورونده ( ساچمه، هرم يا مخروط هاي سخت فولادي ) و گودكردن جسم، سختي آن را از روي عمق فرورفتگي يا عرقچين حاصله اندازه گيري مي كنند. چهار روش متداول براي انجام آزمايش سختي فرورفتگي يا سختي نفوذي وجود دارد كه عبارتند از

1. آزمون سختي برينل Brinell Hardness test
2. آزمون سختي راكول Rockwell Hardness test  
3. آزمون سختي ويكرز Vickers Hardness test s 
4. آزمون ريزسختي Microhardness Hardness test  

ما به دو روش ” برینل” و ” راکول” می پردازیم.

1. آزمون سختي برينل Brinell Hardness test

آزمایش برینل اولین تست استاندارد سختی فولاد بود که به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. به یک قطعه آزمایشی عظیم و فضایی بزرگ نیاز دارد. بنابراین، انجام این آزمایش همیشه مقدور نیست. در واقع برینل کردن به معنای فرورفتگی دائمی هر سطح سختی است. این تست سختی برینل شامل یک توپ بزرگ و سنگین است که با یک سطح نیروی از پیش تعیین شده به فولاد فشار داده می شود.

2. آزمون سختي راكول Rockwell Hardness test

سختی سنجی راکول یکی از چهار روش متداول برای انجام آزمايش سختی فرورفتگی يا سختی نفوذی است. انجام آزمایش راکول معمولاً ساده‌تر و دقیق‌تر از انواع مختلف تکنیک‌های تست سختی است. این روش براساس اندازه گیری اختلاف عمق نفوذ در ماده انجام می‌شود. در سختی سنجی راکول ابتدا یک نیروی اولیه وارد می شود تا نیاز به آماده كردن سطح را به حداقل برساند و میل به ایجاد برآمدگی یا فرورفتگی را کاهش دهد. در مرحله‌بعدی به طور خودکار عمق فرورفتگی و بار اصلی وارد شده ثبت می شود. سپس از روی قطعه مورد آزمایش بار اصلی برداشته شده تا نیروی اولیه کاهش یابد. از مزایای این روش می‌توان به امکان تشخیص تغییرات كوچک سختی در فولاد سخت شده، کوچک بودن اندازه فرورفتگی که در طی آن به قطعات عملیات حرارتی شده، آسیبی وارد نمی‌شود و عدم امكان بروز خطا از طرف انسان اشاره نمود.

تست های سختی فولاد سختی را بر حسب شاخص اما بر حسب واحد اندازه گیری می کنند. از آنجایی که همه آزمایش‌های سختی فولاد بسیار نرمال هستند، لیست به صورت عددی ارائه می‌شود که روش آزمایش را نشان می‌دهد.

2- آزمون کشش:

فرآیند آزمون کشش یکی از آزمایشات مهم میلگردهای فولادی است. آزمایش کشش مواد فولادی یک آزمایش تخریبی است که اطلاعاتی در مورد کشش، مقاومت کششی و مقاومت تنشی نمونه مورد آزمایش به ما  می‌دهد. این آزمایش برای نتیجه گیری در مورد نحوه واکنش ماده هنگامی که نیرویی به آن وارد می کنیم انجام می شود. به طور کلی، با کشیدن فلز، باید سفتی و کیفیت عملکرد مواد را به اندازه میزان گسترش آن تشخیص داد. آزمون کشش معیار اساسی است که در آن به میلگرد فولادی تنش وارد میکنیم که این تنش تا مرحله شکست تحت کنترل است.

3- آزمون ضربه

آزمون ضربه میزان انرژی مصرف شده توسط یک ماده در هنگام ترک را تعیین می کند. این انرژی جذب شده معیاری از قدرت یک ماده معین است و به عنوان وسیله ای برای در نظر گرفتن پیشرفت انعطاف پذیر ضعیف وابسته به دما عمل می کند. نتیجه گیری در مورد اینکه آیا این ماده در طبیعت شکننده است یا چکش خوار است. آزمایش ضربه فلزات برای نتیجه گیری در مورد مخالفت اثر یا دوام مواد با تعیین اندازه گیری انرژی جذب شده در طول شکست انجام می شود. آزمایش ضربه در دماهای مختلف انجام می شود تا هرگونه پیامد بر انرژی ضربه را آشکار کند. این روش نتایج آزمایشی را ارائه می دهند که می تواند در ارزیابی مناسب بودن یک ماده برای یک سازه خاص و در پیش بینی عمر مورد نظر آن مفید باشد.

4-آزمون پیچش

علت انجام آزمایش پیچش، نتیجه گیری درباره رفتاری است که یک ماده یا آزمایش هنگام چرخش یا تحت نیروهای پیچشی به دلیل رفتار های اعمال شده که باعث ایجاد تنش برشی در اطراف محور می شود، نشان می دهد. مقادیر قابل اندازه گیری عبارتند از: مدول شکل پذیری، مقاومت برشی نهایی، الاستیسیته در مدول برشی گسیختگی در برش، مقاومت برشی تسلیم و عمر خستگی پیچشی. این مقادیر مشابه هستند، اما با مقادیر اندازه‌گیری شده توسط آزمایش کشش یکسان نیستند و در مونتاژ مهم هستند، زیرا ممکن است برای شبیه‌سازی شرایط ، بررسی کیفیت و ساختار کالا و تضمین اینکه به طور موثر ساخته شده‌اند، استفاده شوند.

5- آزمون خستگی

قبل از هر چیز به یک نکته می بایست توجه کرد که این آزمایش برای میلگردهای خوابانده شده (فرو برده شده) در بتن مورد استفاده قرار می گیرد که قبلا خم شده اند.

وقتی نمونه ای در تست کشش می شکند تنش معین و مشخصی لازم است تا موجب شکستگی قطعه گردد. با این حال نمونه ای از همان ماده، هنگامی که در معرض بارهای چرخشی یا تناوبی قرار می گیرد، تحت تنش بسیار کمتری خواهد شکست. بدین ترتیب یک محور ممکن است تحت تنش های پایین بعد از گذشت چند ماه استفاده بشکند. این نوع شکست به شکست خستگی معروف است.

فلزها از دانه های ریزی تشکیل شده اند که صفحات لغزش آن ها در جهات گوناگون قرار دارند. هرگاه تنش به مقدار بحرانی برسد، عمل لغزش روی صفحات بلورین انفرادی رخ خواهد داد. در مرحله اول ممکن است این لغزش اشکالی ایجاد نکند. ولی با تکرار عمل لغزش، ترک های ریزی تشکیل شده و گسترش پیدا می کنند و در نتیجه سطح مقطع عضو نیز کاهش یافته به طوری که دیگر توانایی تحمل نیروی وارد شده را نخواهد داشت.

در مرحله نهایی شکست، ساختمان بلورین فلز با قسمت های مجاور ایجاد اصطکاک می کند و گاهی اوقات مقطع نهایی موجب ایجاد اشتباه در نتیجه آزمایش می گردد. زیرا که قطعه به علت ایجاد تبلور مجدد و رشد در جریان کار، دانه های درشت شده و می شکند.

همه این شکست ها به نام شکست های خستگی یا آسیب های خستگی معروف هستند. طراحی قطعاتی که در معرض تنش های متغیری قرار دارند باید براساس معیار خستگی انجام پذیرد. معیار خستگی یا حد تحمل، حداکثر تنشی است که یک فلز بدون شکست در برابر تعداد متعدد و مشخصی از سیکل های تنشی، پایدار می ماند.

در آزمایش های خستگی، معمولا حد تحمل آهن و فولاد 10000000 سیکل (دور) است، ولی برای آلیاژهای سبک غیرآهنی این مقدار ممکن است پانصد میلیون دور باشد.

سه آزمایش خستگی معروف عبارتند از: آزمایش میله چرخان، آزمایش با میله ارتعاشی و آزمایش خستگی تحت کشش فشار

6- آزمون خمش

آزمایش خمشی یک ماده، مقاومت مواد در برابر شکست، شکل‌پذیری، مقاومت گسیختگی و مقاومت خمشی را در نظر می‌گیرد. این ویژگی‌ها را می‌توان برای نتیجه ‌گیری در مورد خراب شدن یک ماده تحت فشار استفاده کرد و در هر روش ساخت و ساز از جمله مواد انعطاف‌پذیر با نیروهای خمشی مهم هستند. اگر یک ماده در طول یک آزمایش خمشی شروع به شکستن یا ترک خوردن کامل کند، می توان نتیجه گیری کرد که در هر کاربرد مشابهی ماده می تواند شکست بخورد، که ممکن است منجر به شکست فاجعه‌بار و زیان آور شود.

7-آزمون اندازه گیری مشخصه های هندسی

اندازه گیری مشخصات هندسی از جمله ارتفاع آج های عرضی، ارتغاع آج های طولی، تعیین گام(فاصله) آج عرضی و طولی، زاویه شیب، شیب جانبی  و پهنای آج عرضی بسیار حائز اهمیت بوده و باید توسط ابزاری با حداقل تفکیک پذیری ذکر شده در استاندارد انجام گیرد.

8-آزمون تعیین ترکیب شیمیایی

ترکیب شیمیایی نمونه اصولا با روش طیف سنجی تعیین می شود. چنانچه در مورد روش استفاده اختلاف نظر وجود داشته باشد، می بایست از یک مرجع مناسب استفاده نمود.فهرستی از این مراجع در پیوست استاندارد ملی ایران شماره 1-8103 آورده شده است.

برای مشاوره یا استعلام قیمت خدمات آزمایشگاهی می توانید با شماره 09120737242 تماس بگیرید یا در واتس اپ پیام بگذارید.