دھات کے مواد کی مکینیکل خصوصیات کا خلاصہ

طاقت کا ٹینسائل ٹیسٹ بنیادی طور پر دھات کے مواد کی صلاحیت کے تعین کے لئے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ کھینچنے کے عمل کے دوران نقصان کی مزاحمت کی جاسکے ، اور مواد کی مکینیکل خصوصیات کا اندازہ کرنے کے لئے ایک اہم اشارے میں سے ایک ہے۔

1. ٹینسائل ٹیسٹ

ٹینسائل ٹیسٹ مادی میکانکس کے بنیادی اصولوں پر مبنی ہے۔ کچھ شرائط کے تحت مادی نمونے پر ٹینسائل بوجھ لگانے سے ، یہ نمونہ ٹوٹ جانے تک تناؤ کی خرابی کا سبب بنتا ہے۔ ٹیسٹ کے دوران ، جب نمونے کے وقفے ریکارڈ کیے جاتے ہیں تو مختلف بوجھ اور زیادہ سے زیادہ بوجھ کے تحت تجرباتی نمونے کی اخترتی ، تاکہ پیداوار کی طاقت ، تناؤ کی طاقت اور مواد کی دیگر کارکردگی کے اشارے کا حساب لگایا جاسکے۔

تناؤ σ = f/a

ten ٹینسائل طاقت (MPa) ہے

f ٹینسائل بوجھ ہے (n)

A نمونہ کا کراس سیکشنل علاقہ ہے

2. ٹینسائل وکر

کھینچنے کے عمل کے کئی مراحل کا تجزیہ:

a. ایک چھوٹا سا بوجھ کے ساتھ او پی مرحلے میں ، لمبائی بوجھ کے ساتھ لکیری تعلقات میں ہے ، اور سیدھی لائن کو برقرار رکھنے کے لئے ایف پی زیادہ سے زیادہ بوجھ ہے۔

بی۔ بوجھ ایف پی سے تجاوز کرنے کے بعد ، ٹینسائل منحنی خطوط غیر لکیری رشتہ لینا شروع کردیتا ہے۔ نمونہ ابتدائی اخترتی کے مرحلے میں داخل ہوتا ہے ، اور بوجھ کو ہٹا دیا جاتا ہے ، اور نمونہ اپنی اصل حالت میں واپس آسکتا ہے اور غیر واضح طور پر خراب ہوجاتا ہے۔

c بوجھ فی سے زیادہ ہونے کے بعد ، بوجھ ختم ہوجاتا ہے ، اخترتی کا ایک حصہ بحال ہوجاتا ہے ، اور بقایا اخترتی کا ایک حصہ برقرار رہتا ہے ، جسے پلاسٹک کی اخترتی کہا جاتا ہے۔ فی کو لچکدار حد کہا جاتا ہے۔

ڈی۔ جب بوجھ مزید بڑھتا ہے تو ، ٹینسائل وکر ساٹوتھ دکھاتا ہے۔ جب بوجھ میں اضافہ یا کم نہیں ہوتا ہے تو ، تجرباتی نمونے کی مسلسل لمبائی کے رجحان کو پیداوار کو کہا جاتا ہے۔ پیداوار کے بعد ، نمونہ واضح طور پر پلاسٹک کی خرابی سے گزرنا شروع ہوتا ہے۔

ای. پیداوار کے بعد ، نمونہ اخترتی مزاحمت ، محنت کو سخت کرنے اور اخترتی کو مضبوط بنانے میں اضافہ ظاہر کرتا ہے۔ جب بوجھ ایف بی تک پہنچ جاتا ہے تو ، نمونے کا ایک ہی حصہ تیزی سے سکڑ جاتا ہے۔ ایف بی طاقت کی حد ہے۔

f. سکڑنے کا رجحان نمونے کی برداشت کی صلاحیت میں کمی کا باعث بنتا ہے۔ جب بوجھ ایف کے تک پہنچ جاتا ہے تو ، نمونہ ٹوٹ جاتا ہے۔ اسے فریکچر بوجھ کہا جاتا ہے۔

پیداوار کی طاقت

پیداوار کی طاقت زیادہ سے زیادہ تناؤ کی قیمت ہے جس میں دھات کا مواد پلاسٹک کی اخترتی کے آغاز سے ہی فریکچر کو مکمل کرنے کے لئے برداشت کرسکتا ہے جب بیرونی قوت کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔ یہ قدر اس اہم نقطہ کی نشاندہی کرتی ہے جہاں لچکدار اخترتی مرحلے سے پلاسٹک کی اخترتی کے مرحلے میں مادی منتقلی۔

درجہ بندی

اوپری پیداوار کی طاقت: جب فورس پہلی بار گرتی ہے تو اس سے پہلے نمونے کے زیادہ سے زیادہ تناؤ سے مراد ہوتا ہے جب پیداوار ہوتی ہے۔

کم پیداوار کی طاقت: جب ابتدائی عارضی اثر کو نظرانداز کیا جاتا ہے تو پیداوار کے مرحلے میں کم سے کم تناؤ سے مراد ہوتا ہے۔ چونکہ کم پیداوار نقطہ کی قیمت نسبتا مستحکم ہے ، لہذا یہ عام طور پر مادی مزاحمت کے اشارے کے طور پر استعمال ہوتا ہے ، جسے پیداوار نقطہ یا پیداوار کی طاقت کہا جاتا ہے۔

حساب کتاب کا فارمولا

اوپری پیداوار کی طاقت کے لئے: r = f / sₒ ، جہاں پیداوار کے مرحلے میں پہلی بار فورس کے گرنے سے پہلے F زیادہ سے زیادہ قوت ہے ، اور Sₒ نمونے کا اصل کراس سیکشنل علاقہ ہے۔

کم پیداوار کی طاقت کے لئے: r = f / sₒ ، جہاں f کم سے کم قوت ہے F ابتدائی عارضی اثر کو نظرانداز کرتی ہے ، اور Sₒ نمونے کا اصل کراس سیکشنل علاقہ ہے۔

یونٹ

پیداوار کی طاقت کی اکائی عام طور پر ایم پی اے (میگاپاسکل) یا این/ملی میٹر (نیوٹن فی مربع ملی میٹر) ہوتی ہے۔

مثال

مثال کے طور پر کم کاربن اسٹیل لیں ، اس کی پیداوار کی حد عام طور پر 207MPA ہوتی ہے۔ جب اس حد سے زیادہ بیرونی قوت کا نشانہ بنایا جائے تو ، کم کاربن اسٹیل مستقل اخترتی پیدا کرے گا اور اسے بحال نہیں کیا جاسکتا ہے۔ جب اس حد سے کم بیرونی قوت کا نشانہ بنایا جاتا ہے تو ، کم کاربن اسٹیل اپنی اصل حالت میں واپس جاسکتا ہے۔

دھات کے مواد کی مکینیکل خصوصیات کا اندازہ کرنے کے لئے پیداوار کی طاقت ایک اہم اشارے ہے۔ جب بیرونی قوتوں کا نشانہ بنایا جاتا ہے تو یہ پلاسٹک کی اخترتی کے خلاف مزاحمت کرنے کے لئے مواد کی صلاحیت کی عکاسی کرتا ہے۔

تناؤ کی طاقت

تناؤ کی طاقت ایک مادے کی صلاحیت ہے جو ٹینسائل بوجھ کے تحت ہونے والے نقصان کے خلاف مزاحمت کرے ، جس کا اظہار خاص طور پر زیادہ سے زیادہ تناؤ کی قیمت کے طور پر کیا جاتا ہے جس کا تناؤ کے عمل کے دوران مادے کا مقابلہ ہوسکتا ہے۔ جب مادے پر تناؤ کا تناؤ اس کی تناؤ کی طاقت سے زیادہ ہوجاتا ہے تو ، مادے کو پلاسٹک کی خرابی یا فریکچر سے گزرے گا۔

حساب کتاب کا فارمولا

ٹینسائل طاقت (σT) کے لئے حساب کتاب کا فارمولا یہ ہے:

σt = f / a

جہاں ایف زیادہ سے زیادہ ٹینسائل فورس (نیوٹن ، این) ہے جس کا نمونہ توڑنے سے پہلے برداشت کرسکتا ہے ، اور A نمونہ کا اصل کراس سیکشنل علاقہ ہے (مربع ملی میٹر ، ملی میٹر)۔

یونٹ

ٹینسائل طاقت کی اکائی عام طور پر ایم پی اے (میگاپاسکل) یا این/ملی میٹر (نیوٹن فی مربع ملی میٹر) ہوتی ہے۔ 1 ایم پی اے 1،000،000 نیوٹن فی مربع میٹر کے برابر ہے ، جو 1 این/ملی میٹر کے برابر بھی ہے۔

متاثر کرنے والے عوامل

ٹینسائل کی طاقت بہت سے عوامل سے متاثر ہوتی ہے ، بشمول کیمیائی ساخت ، مائکرو اسٹرکچر ، حرارت کے علاج کے عمل ، پروسیسنگ کا طریقہ وغیرہ۔ مختلف مواد میں مختلف تناؤ کی طاقت ہوتی ہے ، لہذا عملی ایپلی کیشنز میں ، یہ ضروری ہے کہ میں کی مکینیکل خصوصیات پر مبنی مناسب مواد کو منتخب کریں مواد

عملی اطلاق

ٹینسائل طاقت ماد سائنس سائنس اور انجینئرنگ کے شعبے میں ایک بہت ہی اہم پیرامیٹر ہے ، اور اکثر مواد کی مکینیکل خصوصیات کا اندازہ کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ ساختی ڈیزائن ، مادی انتخاب ، حفاظت کی تشخیص ، وغیرہ کے لحاظ سے ، تناؤ کی طاقت ایک ایسا عنصر ہے جس پر غور کرنا چاہئے۔ مثال کے طور پر ، تعمیراتی انجینئرنگ میں ، اسٹیل کی تناؤ کی طاقت اس بات کا تعین کرنے میں ایک اہم عنصر ہے کہ آیا یہ بوجھ کا مقابلہ کرسکتا ہے یا نہیں۔ ایرو اسپیس کے میدان میں ، ہلکے وزن اور اعلی طاقت والے مواد کی تناؤ کی طاقت طیاروں کی حفاظت کو یقینی بنانے کی کلید ہے۔

تھکاوٹ کی طاقت:

دھات کی تھکاوٹ سے مراد اس عمل سے ہوتا ہے جس میں مواد اور اجزاء آہستہ آہستہ ایک یا کئی جگہوں پر چکرو تناؤ یا چکرو تناؤ کے تحت مقامی مستقل مجموعی نقصان پیدا کرتے ہیں ، اور ایک خاص تعداد میں سائیکلوں کے بعد دراڑیں یا اچانک مکمل فریکچر ہوتے ہیں۔

خصوصیات

وقت میں اچانک: دھات کی تھکاوٹ کی ناکامی اکثر اوقات مختصر مدت میں بغیر کسی واضح علامتوں کے اچانک واقع ہوتی ہے۔

مقام میں محل وقوع: تھکاوٹ کی ناکامی عام طور پر مقامی علاقوں میں ہوتی ہے جہاں تناؤ کو مرتکز کیا جاتا ہے۔

ماحولیات اور نقائص کی حساسیت: دھات کی تھکاوٹ ماحول اور مادے کے اندر چھوٹے چھوٹے نقائص کے لئے بہت حساس ہے ، جو تھکاوٹ کے عمل کو تیز کرسکتی ہے۔

متاثر کرنے والے عوامل

تناؤ کا طول و عرض: تناؤ کی شدت دھات کی تھکاوٹ کی زندگی کو براہ راست متاثر کرتی ہے۔

اوسط تناؤ کی شدت: اوسط تناؤ جتنا زیادہ ہوتا ہے ، دھات کی تھکاوٹ کی زندگی کم ہوتی ہے۔

سائیکلوں کی تعداد: جتنی بار دھات چکنی تناؤ یا تناؤ کے تحت ہوتی ہے ، تھکاوٹ کے نقصان کا زیادہ سنگین جمع ہوتا ہے۔

بچاؤ کے اقدامات

مواد کا انتخاب بہتر بنائیں: اعلی تھکاوٹ کی حدود والے مواد کو منتخب کریں۔

تناؤ کی حراستی کو کم کرنا: ساختی ڈیزائن یا پروسیسنگ کے طریقوں کے ذریعہ تناؤ کی حراستی کو کم کرنا ، جیسے گول کونے کی منتقلی کا استعمال ، کراس سیکشنل طول و عرض میں اضافہ ، وغیرہ۔

سطح کا علاج: سطح کے نقائص کو کم کرنے اور تھکاوٹ کی طاقت کو بہتر بنانے کے لئے دھات کی سطح پر پالش ، چھڑکنے ، وغیرہ۔

معائنہ اور بحالی: دراڑوں جیسے نقائص کا فوری پتہ لگانے اور اس کی مرمت کے لئے دھات کے اجزاء کا باقاعدگی سے معائنہ کریں۔ تھکاوٹ کا شکار حصوں کو برقرار رکھیں ، جیسے پہنے ہوئے حصوں کی جگہ لینا اور کمزور روابط کو تقویت دینا۔

دھات کی تھکاوٹ ایک عام دھات کی ناکامی کا موڈ ہے ، جو اچانک ، محل وقوع اور ماحول کے لئے حساسیت کی خصوصیت ہے۔ تناؤ کا طول و عرض ، اوسط تناؤ کی شدت اور چکروں کی تعداد دھات کی تھکاوٹ کو متاثر کرنے والے بنیادی عوامل ہیں۔

ایس این وکر: مختلف تناؤ کی سطح کے تحت مواد کی تھکاوٹ کی زندگی کی وضاحت کرتا ہے ، جہاں ایس تناؤ کی نمائندگی کرتا ہے اور N تناؤ کے چکروں کی تعداد کی نمائندگی کرتا ہے۔

تھکاوٹ کی طاقت کے گتانک فارمولا:

.

جہاں (KA) بوجھ کا عنصر ہے ، (KB) سائز کا عنصر ہے ، (کے سی) درجہ حرارت کا عنصر ہے ، (کے ڈی) سطح کے معیار کا عنصر ہے ، اور (KE) قابل اعتماد عنصر ہے۔

ایس این وکر ریاضی کا اظہار:

(\ سگما^ایم این = سی)

جہاں (\ سگما) تناؤ ہے ، N تناؤ کے چکروں کی تعداد ہے ، اور ایم اور سی مادی مستقل ہیں۔

حساب کتاب کے اقدامات

مادی مستقل کا تعین کریں:

تجربات کے ذریعہ یا متعلقہ ادب کا حوالہ دے کر ایم اور سی کی اقدار کا تعین کریں۔

تناؤ کے حراستی کے عنصر کا تعین کریں: تناؤ کے حراستی عنصر K کا تعین کرنے کے لئے حصے کی اصل شکل اور سائز کے ساتھ ساتھ فلیٹس ، کی ویز وغیرہ کی وجہ سے تناؤ کی حراستی پر بھی غور کریں۔ تھکاوٹ کی طاقت کا حساب لگائیں: ایس این وکر اور تناؤ کے مطابق حراستی عنصر ، حصے کے ڈیزائن کی زندگی اور کام کرنے والے تناؤ کی سطح کے ساتھ مل کر ، تھکاوٹ کی طاقت کا حساب لگائیں۔

2. پلاسٹکٹی:

پلاسٹکٹی سے مراد کسی ایسے مواد کی جائیداد ہے جو بیرونی قوت کے تابع ہونے پر ، جب بیرونی قوت اپنی لچکدار حد سے تجاوز کرتی ہے تو اسے توڑنے کے بغیر مستقل اخترتی پیدا کرتی ہے۔ یہ اخترتی ناقابل واپسی ہے ، اور مواد اپنی اصل شکل میں واپس نہیں آئے گا یہاں تک کہ اگر بیرونی قوت کو ہٹا دیا جائے۔

پلاسٹکٹی انڈیکس اور اس کا حساب کتاب فارمولا

لمبائی (Δ)

تعریف: لمبائی گیج سیکشن کی کل خرابی کی فیصد ہے جس کے بعد نمونہ اصل گیج کی لمبائی میں ٹینسائل ٹوٹ جاتا ہے۔

فارمولا: Δ = (L1 - L0) / L0 × 100 ٪

جہاں L0 نمونہ کی اصل گیج کی لمبائی ہے۔

نمونہ ٹوٹ جانے کے بعد L1 گیج کی لمبائی ہے۔

طبقاتی کمی (ψ)

تعریف: جزوی کمی اصل کراس سیکشنل ایریا میں نمونہ توڑنے کے بعد گردن کے مقام پر کراس سیکشنل ایریا میں زیادہ سے زیادہ کمی کی فیصد ہے۔

فارمولا: ψ = (F0 - F1) / F0 × 100 ٪

جہاں F0 نمونہ کا اصل کراس سیکشنل ایریا ہے۔

نمونہ ٹوٹنے کے بعد F1 گردن کے مقام پر کراس سیکشنل علاقہ ہے۔

3. سختی

دھات کی سختی دھات کے مواد کی سختی کی پیمائش کرنے کے لئے مکینیکل پراپرٹی انڈیکس ہے۔ یہ دھات کی سطح پر مقامی حجم میں اخترتی کے خلاف مزاحمت کرنے کی صلاحیت کی نشاندہی کرتا ہے۔

درجہ بندی اور دھات کی سختی کی نمائندگی

میٹل سختی میں مختلف ٹیسٹ کے طریقوں کے مطابق مختلف قسم کی درجہ بندی اور نمائندگی کے طریقے ہیں۔ بنیادی طور پر درج ذیل میں شامل کریں:

برائنل سختی (HB):

اطلاق کا دائرہ: عام طور پر اس وقت استعمال کیا جاتا ہے جب مواد نرم ہوتا ہے ، جیسے غیر الوہ دھات ، گرمی کے علاج سے پہلے یا اینیلنگ کے بعد اسٹیل۔

ٹیسٹ کے اصول: ٹیسٹ بوجھ کے ایک خاص سائز کے ساتھ ، کسی خاص قطر کی سخت اسٹیل بال یا کاربائڈ بال کو دھات کی سطح میں دبایا جاتا ہے ، اور بوجھ ایک مقررہ وقت کے بعد اتارا جاتا ہے ، اور انڈینٹیشن کا قطر سطح پر جانچا جاتا ہے۔

حساب کتاب کا فارمولا: برائنل سختی کی قیمت انڈینٹیشن کے کروی سطح کے علاقے کے ذریعہ بوجھ کو تقسیم کرکے حاصل کردہ حصول ہے۔

راک ویل سختی (HR):

اطلاق کا دائرہ: عام طور پر اعلی سختی والے مواد کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، جیسے گرمی کے علاج کے بعد سختی۔

ٹیسٹ کا اصول: برائنل سختی کی طرح ، لیکن مختلف تحقیقات (ہیرے) اور مختلف حساب کتاب کے طریقوں کا استعمال کرتے ہوئے۔

اقسام: درخواست پر منحصر ہے ، HRC (اعلی سختی کے مواد کے لئے) ، HRA ، HRB اور دیگر اقسام ہیں۔

وکرز سختی (HV):

درخواست کا دائرہ: مائکروسکوپ تجزیہ کے لئے موزوں۔

ٹیسٹ کا اصول: مادی سطح کو 120 کلوگرام سے کم بوجھ کے ساتھ دبائیں اور ایک ڈائمنڈ اسکوائر شنک انڈینٹر 136 ° کے ورٹیکس زاویہ کے ساتھ دبائیں ، اور وکرز کی سختی کی قدر حاصل کرنے کے ل the مواد کے اشارے کے گڑھے کی سطح کے رقبے کو بوجھ کی قیمت سے تقسیم کریں۔

لیب سختی (HL):

خصوصیات: پورٹیبل سختی ٹیسٹر ، پیمائش کرنے میں آسان۔

ٹیسٹ کے اصول: سختی کی سطح کو متاثر کرنے کے بعد امپیکٹ بال ہیڈ کے ذریعہ تیار کردہ اچھال کا استعمال کریں ، اور نمونے کی سطح سے اثر کی رفتار تک 1 ملی میٹر پر کارٹون کی صحت مندی لوٹنے کی رفتار کے تناسب سے سختی کا حساب لگائیں۔