آزمایش کشش بولت – فیلم
هدف از انجام آزمایش کشش، تعیین ضریب ارتجاعی و رسم منحنی تنش – کرنش است. نموداری که رابطه بین تنش و کرنش یک ماده را به نمایش می‌گذارد، از مشخصات مهم مصالح است. برای تعیین نمودار تنش – کرنش مصالح، معمولاً یک آزمایش کشش ساده روی نمونه‌ای از آن مصالح انجام می‌دهند. سطح مقطع ناحیه استوانه‌ای شکل نمونه به‌دقت تعیین‌شده و به‌وسیله سنبه‌نشان، دو علامت مقیاس به فاصله L0 از یکدیگر روی آن ناحیه حک می‌شود. طول L0، فاصله مقیاس نامیده می‌شود.
نمونه آزمایشی سپس در دستگاه آزمایش کشش، که از آن برای ایجاد نیروی محوری P استفاده می‌شود، قرار می‌گیرد. با افزایش نیروی P، فاصله بین دو علامت مقیاس نیز افزایش پیدا می‌کند. طول L توسط یک صفحه مدرج اندازه‌گیری شده و افزایش طول L-L0=δ برای هر مقدار P ثبت می‌شود. به‌جای اندازه‌گیری توسط میکرومتر، می‌توان از کرنش‌سنج‌های الکتریکی استفاده کرد. در دستگاه آزمایش کشش معمولاً یک صفحه مدرج دیگر نیز وجود دارد که از آن برای ثبت تغییرات قطر نمونه استفاده می‌شود. برای هر زوج متناظر از قرائت‌های P و δ تنش σ از تقسیم نیروی P بر سطح مقطع اولیه نمونه [A0] و کرنش ε از تقسیم افزایش طول δ بر فاصله مقیاس به دست می‌آید. اگر مقادیر را روی محور طول‌ها و مقادیرσ را روی محور عرض‌ها ببریم و از نقاط به‌دست‌آمده یک منحنی عبور دهیم، نمودار تنش – کرنش برای نمونه تحت آزمایش به دست می‌آید.
رفتار ارتجاعی
رفتاری را گویند که بعد از باربرداری، نمونه به طول یا هندسه اولیه برگردد. این ناحیه در ابتدای نمودار تنش – کرنش قرار دارد و در اکثر طول به‌صورت خطی بوده و در آن تنش متناسب با کرنش است. حد فوقانی این ناحیه حد خطی نامیده شده و با ۰σ نشان داده می‌شود. بعد از حد خطی، ناحیه کوتاه غیرخطی ولی با رفتار ارتجاعی وجود دارد. حد ارتجاعی خوانده می‌شود. در فولاد حد ارتجاعی خیلی نزدیک به حد خطی است و تمیز دادن آن‌ها از یکدیگر سخت است.
نکته: شیب نمودار در قسمت خطی شیب ارتجاعی فولاد می باشد.
تسلیم
- به فاصله کوتاهی بعد از حد ارتجاعی،تحت تنش ثابت تغییر شکل دائمی قابل‌توجهی در نمونه به وجود می‌آید.
- این رفتار، تسلیم نامیده شده و تنش نظیر آن، تنش تسلیم یا جاری شدن (yσ) خوانده می‌شود.
- تغییر شکل تسلیم حدود ۱۰ تا ۴۰ برابر کرنش حد خطی است.
سخت شدگی کرنشی
- بعد از حد تسلیم، مقداری افزایش تنش ولی با شیب ملایم‌تر نسبت به ناحیه ابتدایی نمونه وجود دارد.
- این سیر صعودی در نمودار، به سخت شدگی کرنشی معروف است. شیب این ناحیه رفته‌رفته کاهش می‌یابد تا در تنش نهایی uσ به‌صورت افقی درآید.
- در طول ناحیه سخت شدگی کرنشی، سطح مقطع نمونه در تمام طول آن شروع به کاهش می‌کند.
باریک شدن
بعد از تنش نهایی، کاهش در قطر نمونه در یک ناحیه موضعی شدت می‌یابد و یک ناحیه باریک شده (گردن) در نمونه به وجود می‌آورد که درنهایت منجر به گسیختگی نمونه می‌شود. بعد از تنش نهایی، نمودار سیر نزولی پیدا می‌کند تا به تنش گسیختگی fσ برسد. در مورد مصالحی مانند آلومینیوم که نقطه تسلیم مشخصی بر روی نمودار تنش-کرنش خود ندارد به میزان ۰٫۲ درصد از ناحیه خطی Offset می‌کنیم تا نمودار را قطع کند. نقطه حاصل نقطه تسلیم آلومینیوم است.
روش انجام آزمایش کشش
روش کار به‌این‌ترتیب است که قطعه مورد آزمایش را ابتدا توسط کولیس کاملاً اندازه‌گیری کرده و سپس آن را بین فک‌های دستگاه قرار می‌دهیم و دستگاه را روشن می‌کنیم و با افزایش مقدار نیرو مقادیر را تا گسیختگی نمونه ثبت می‌کنیم.
گفت و گو