Badania makro- i mikrostruktury metali i stopów
W laboratoriach UDT CLDT wykonywane są badania makro- i mikrostruktury. Badania makrostruktury stosowane są najczęściej w ramach kwalifikowania technologii spawania. Badania mikroskopowe mają na celu ujawnienie struktury badanego materiału, jej zmiany wywołanej procesami degradacyjnymi, czy też ukazaniu wad strukturalnych niewidocznych przy obserwacji okiem nieuzbrojonym. Pozwalają na uwidocznienie składników strukturalnych badanego materiału, określenie ich cech morfologicznych, ilości, wymiarów oraz rozmieszczenia, a także na określenie przydatności materiału do dalszej eksploatacji, czy też prawidłowości przeprowadzonych obróbek (plastycznych, cieplnych, cieplno-plastycznych, cieplno-chemicznych).
Badania wykonuje się przy wykorzystaniu mikroskopu optycznego (powiększenia do 1000x) oraz skaningowego mikroskopu elektronowego (ang. SEM – Scanning Electron Microscope), który umożliwia uzyskanie obrazów topograficznych powierzchni, uzyskanie kontrastu fazowego badanych powierzchni, a także analizę składu chemicznego w mikroobszarach. Wykorzystując SEM możemy obserwować powierzchnię próbek przy powiększeniach do 100 000x.
Mikrostruktura stali austenitycznej A213TP347 wg ASTM
Krucho-plastyczny przełom próbki po próbie udarnościowej
w temperaturze obniżonej. Zdjęcie wykonane za pomocą SEM
Badania wykonuje:
Dowiedz się więcej na temat badań makro-i mikrostruktury metali i stopów:
Badania tworzyw termoplastycznych
- Statyczna próba rozciągania
Podstawowym badaniem wykonywanym w celu uzyskania informacji o mechanicznych właściwościach tworzyw sztucznych jest próba rozciągania. Próba rozciągania jest wykonywana zarówno na samym tworzywie termoplastycznym, jak i na złączach. Badania są wykonywane na maszynach wytrzymałościowych Zwick/Roell 10 kN i 400 kN, zgodnie z normą PN-EN 12814-2:2021-06. Badania połączeń spawanych w półproduktach z tworzyw termoplastycznych. Część 2: Próba rozciągania (metoda akredytowana).
Statyczna próba rozciągania złącza doczołowego z tworzywa termoplastycznego PEHD
- Statyczna próba zginania
Próba zginania może być stosowana łącznie z innymi badaniami w celu oceny wykonania połączeń spawanych z materiałów termoplastycznych. Próba zginania polega na umieszczeniu kształtki na oddalonych od siebie podporach a następnie jej obciążeniu ze stałą prędkością, bez zmiany kierunku zginania w czasie badania. Badania są wykonywane na materiałach termoplastycznych oraz złączach z wykorzystaniem maszyn wytrzymałościowych Zwick/Roell 10 kN i 400 kN. Badanie przeprowadza się zgodnie z normą PN-EN 12814-1:2002 Badania połączeń spawanych w półproduktach z tworzyw termoplastycznych. Część 1: Próba zginania (metoda akredytowana).
- Próba oddzierania
Badanie oddzierania może być stosowane razem z innymi próbami (np. próbą rozciągania, pełzania, oceną makroskopową) w celu oceny wykonania połączeń spawanych z tworzyw termoplastycznych. Wyróżnia się oddzieranie typu T, próbę dekohezji oraz badanie zgniatania. Badania są wykonywane na maszynach wytrzymałościowych Zwick/Roell 10 kN i 400 kN, zgodnie z normą PN-EN 12814-4:2018-05 Badania połączeń spawanych w półproduktach z tworzyw termoplastycznych. Część 4: Próba oddzierania (metoda akredytowana).
- Badania makroskopowe
Badania makroskopowe dotyczą spoin materiałów termoplastycznych, wykonanych w technikach łączenia: gorącym gazem, przez wytłaczanie, gorącymi elementami grzejnymi czy prądem elektrycznym. Celem badania jest określenie występowania np. pęknięć, wgłębień, wtrąceń, czy braku stopienia. Badanie przeprowadza się zgodnie z normą PN-EN 12814-5:2002 Badania połączeń spawanych w półproduktach z tworzyw termoplastycznych. Część 5: Badanie makroskopowe (metoda akredytowana). Ewentualne wady w złączach klasyfikuje się na podstawie normy PN-EN 14728:2019-03 - Wady spawanych i zgrzewanych połączeń w tworzywach termoplastycznych. Klasyfikacja
- Wskaźnik MFR i MVR
Znajomość wskaźnika płynięcia tworzyw sztucznych jest niezbędne w określeniu zdolności płynięcia w danych warunkach i doborze parametrów przetwórczych. Wskaźnik ten może być wyrażony w liczbie gramów (MFR) lub w objętości tworzywa (MVR), która w określonym czasie przepłynie przez dyszę o określonej średnicy, pod odpowiednim obciążeniu i w określonej temperaturze. Wskaźnik szybkości płynięcia jest mierzony za pomocą plastometru Mflow firmy Zwick/Roell, zgodnie z normą PN-EN ISO 1133-1:2022-12 - Tworzywa sztuczne. Oznaczanie masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR) i objętościowego wskaźnika szybkości płynięcia (MVR) tworzyw termoplastycznych. Część 1: Metoda standardowa (metoda nieakredytowana).
Plastometr do pomiaru MFR/MVR Mflow firmy Zwick/Roell
- Twardość metodą wciskania kulki
Pomiar twardości tworzyw sztucznych polega na wciskaniu kulki w badaną próbkę materiału pod działaniem określonego obciążenia. Ustala się stan równowagi, w którym powiększająca się powierzchnia odcisku równoważy wywierane obciążenie przez wgłębiającą się kulkę. W tym stanie stosunek siły obciążającej do powierzchni odcisku określa twardość materiału. Badanie przeprowadza się zgodnie z normą PN-EN ISO 2039-1:2004 Tworzywa sztuczne. Oznaczanie twardości. Część 1: Metoda wciskania kulki (metoda akredytowana).
- Twardość Shore’a typu D
Oznaczanie twardości z użyciem twardościomierza Shore’a typu D polega na pomiarze oporu, jaki stawia próbka badanego materiału podczas zagłębiania w nią igły wgłębnika o określonym kształcie i wymiarze, umieszczonego w podstawie urządzenia. Opór ten mierzy się za pomocą sprężyny o znanej charakterystyce. Badanie przeprowadza się zgodnie z normą PN-EN ISO 868:2005 - Tworzywa sztuczne i ebonit. Oznaczanie twardości metodą wciskania z zastosowaniem twardościomierza (twardość metodą Shore'a) (metoda nieakredytowana).
Twardościomierz Shore’a typu D
- Udarność tworzyw sztucznych
Udarność jest miarą odporności na pękanie materiału poddanego dynamicznemu obciążeniu - miarą kruchości materiałów. Badanie polega na zmierzeniu pracy potrzebnej do zniszczenia próbki w odniesieniu do jej pola powierzchni przekroju poprzecznego. Badanie jest wykonywane z użyciem młota Charpy’ego zgodnie z normą PN-EN ISO 179-1:2010 - Tworzywa sztuczne. Oznaczanie udarności metodą Charpy'ego. Część 1: Nieinstrumentalne badanie udarności (metoda nieakredytowana).
Młot do badań udarności tworzyw sztucznych
Badania wykonuje:
Badania własności wytrzymałościowych tworzyw sztucznych i kompozytów
Badania własności wytrzymałościowych materiałów kompozytowych, termoplastycznych i ich połączeń umożliwiają określenie przyszłych zastosowań tych materiałów. Wyniki badań wykorzystywane są do obliczeń konstrukcyjnych urządzeń technicznych.
Laboratorium badawcze UDT CLDT w Poznaniu wykonuje badania w ramach próby rozciągania w różnych temperaturach, badania własności plastycznych w próbie gięcia, badania udarności i twardości oraz zawartości składników kompozytów
i gęstości tworzyw sztucznych. Badania wykonuje się też dla sprawdzenia umiejętności praktycznych osób wykonujących połączenia nierozłączne tworzyw termoplastycznych (egzamin zgrzewaczy tworzyw termoplastycznych) oraz osób wykonujących urządzenia z kompozytów szklano-epoksydowych (egzamin laminerów). W obu przypadkach badania definiowane są przez odpowiednie normy przedmiotowe. Badania własności kompozytów i połączeń zgrzewanych w materiałach termoplastycznych wykonywane są również w ramach analiz awarii technicznych.
Obiektami badań są m.in.: materiały kompozytowe wzmacniane włóknem szklanym, materiały termoplastyczne oraz ich połączenia nierozłączne takie jak: złącza zgrzewane, rury, pręty oraz konstrukcje i urządzenia techniczne z nich zbudowane, takie jak zbiorniki czy rurociągi.
Badania własności plastycznych materiału z tworzywa sztucznego w próbie gięcia
Badania wykonuje:
Dowiedz się więcej na temat badania własności wytrzymałościowych tworzyw sztucznych:
Badania własności wytrzymałościowych metali i stopów
Statyczna próba rozciągania
Statyczna próba rozciągania to jedna z najczęściej stosowanych metod badań wytrzymałościowych. Polega ona na jednoosiowym rozciąganiu próbek o ściśle określonej geometrii aż do ich zerwania. W trakcie badań wyznaczane są różne parametry charakteryzujące dany materiał, np. granica plastyczności, wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie do zerwania.
Laboratoria UDT są wyposażone w maszyny wytrzymałościowe o maksymalnym obciążeniu 600 kN. Próby realizowane są zarówno w temperaturze otoczenia, jak i temperaturach podwyższonych do 1000°C. Pomiary wydłużeń wykonywane są z wykorzystywaniem ekstensometrów.
Maszyna wytrzymałościowa wykorzystywana do przeprowadzania
statycznych prób rozciągania, zginania, ściskania, łamania
Badania wykonuje:
Pomiary twardości
Pomiar twardości polega na wciskaniu w próbkę wgłębnika o określonej geometrii z odpowiednio zadaną siłą. Powstający odcisk jest następnie wymiarowany. Po wykonaniu odpowiednich obliczeń wyznaczana jest twardość materiału.
W laboratoriach UDT stosowanych jest kilka sposobów pomiaru twardości, tj. pomiar twardości sposobem Vicksersa, pomiar twardości sposobem Rockwella, pomiar twardości sposobem Brinella dla materiałów metalowych. Pomiary wykonywane są w różnych skalach i przy użyciu różnych obciążeń, w zależności od wymagań zawartych w określonych dokumentach odniesienia.
Stanowisko do pomiarów twardości laboratorium
badawczego UDT CLDT w Warszawie
Badania wykonuje:
Dowiedz się więcej na temat pomiarów twardości:
Próba łamania
Próba łamania polega na złamaniu próbki i analizie powstałego przełomu. Próba ta jest stosowana przede wszystkim podczas badań złączy spawanych. Pozwala na charakterystykę wewnętrznych niezgodności spawalniczych, tj. przyklejenia, pęcherze, pęknięcia, braki przetopu.
Badania wykonuje:
Próba udarności
Próba udarności polega na zniszczeniu próbki w wyniku jednego uderzenia młotem wahadłowym o zadanej energii. Próbki do badań muszą posiadać ściśle określoną geometrię i zawierać odpowiednio zorientowany karb. Próba ta pozwala na scharakteryzowanie ciągliwości materiału i wyznaczenie energii, która jest pochłaniana podczas łamania.
Laboratoria UDT mają możliwość wykonania próby udarności w temperaturze otoczenia, jak i temperaturach obniżonych do -90°C i temperatury ciekłego azotu Do badań wykorzystywane są młoty wahadłowe o energii 150J, 300J i 450J.
Próbka materiału poddana próbie udarności
Badania wykonuje:
Próba zginania
Próba zginania polega na zginaniu próbki w celu określenia skłonności danego materiału do odkształceń plastycznych. Próba może być realizowana w 3 wariantach: próba zginania do określonego kąta zgięcia kąta próbki, próba zginania do uzyskania równoległego położenia ramion próbki w określonej odległości oraz próba zginania do styku ramion próbki.
Próba zginania znajduje najszersze zastosowanie w badaniach złączy spawanych materiałów metalowych i termoplastycznych oraz kompozytów.
Próbka materiału poddana próbie zginania
Badania wykonuje:
Badania własności dynamicznych metali i stopów - testy zmęczeniowe
Podczas badania wytrzymałości zmęczeniowej, zmęczenie materiału wywoływane jest jego cyklicznym obciążeniem o odpowiedniej częstotliwości. Może to obejmować badanie w fazie obciążenia pulsacyjnego po stronie rozciągania lub ściskania, lub też jednoczesnego działania rozciągania/ściskania.
Badania zmęczeniowe laboratorium UDT CLDT prowadzone są w zakresie temperatur do 1000°C. Wyposażenie maszyny dynamicznej w układy chwytowe próbek o specjalnej konstrukcji, kontroler temperatury oraz piec wysokich temperatur umożliwiają pomiar temperatury samego pieca oraz temperatury próbki zgodnie ze światowymi standardami. Chłodzenie ekstensometrów do pomiarów odkształcenia realizowane jest przy pomocy wody.
Pełny zakres wykonywanych badań zmęczeniowych obejmuje:
- niskocyklowe sterowane siłą oraz odkształceniem (LCF),
- wysokocyklowe sterowane siłą (HCF),
- mechanikę pękania (KIc, da/dN).
Maszyna dynamiczna Instron 8502 wraz z oprogramowaniem
wykorzystywana do przeprowadzania testów zmęczeniowych
Badania wykonuje:
Badania materiałowe niszczące
Badania materiałowe niszczące to grupa badań, która wymaga zazwyczaj wykonania odpowiednich próbek oraz ich późniejszego zniszczenia podczas prób prowadzonych w określonych warunkach. W laboratoriach UDT CLDT wykonywane są:
- Badania własności wytrzymałościowych metali i stopów
- Badania własności wytrzymałościowych tworzyw sztucznych i kompozytów
- Badania tworzyw termoplastycznych
- Badania makro- i mikrostruktury metali i stopów
- Mikroskopia optyczna
- Mikroskopia skaningowa
Laboratoria UDT CLDT posiadają własne warsztaty do preparatyki próbek - znacząco ułatwia to realizację usług związanych z wykonywaniem badań materiałowych niszczących.
Strona 2 z 2
- start
- Poprzedni artykuł
- 1
- 2
- Następny artykuł
- koniec
