C'est une question très courante et classique dans les tests de propriétés mécaniques des matériaux. Le fil d'acier dans l'essai de traction est interrompu dans les mâchoires, la grande majorité du temps n'est pas un problème de résistance insuffisante du fil lui - même, mais par"Rupture anormale" due à une "concentration de contraintes" et à une "blessure par pincement".

En termes simples, le fil d'acier dans la zone près des mâchoires est« d’avance » détruit. Voici les causes détaillées et les solutions à ce problème:

Raison principale: concentration du stress

Dans un test de traction idéal, les contraintes sur le segment de l'étalon de l'échantillon (la partie uniforme au milieu) sont uniformément réparties. Mais près des mâchoires, la situation se complique:

1.Mutation géométrique: le fil d'acier est soudainement serré par les mâchoires depuis son état libre, ce point de préhension est un point de mutation de la géométrie et des contraintes.

2.Concentration des contraintes: toutes les forces externes sont transmises à travers ce point de préhension, ce qui entraîne des contraintes locales sur les bords des mâchoires beaucoup plus élevées que les contraintes moyennes sur le reste de l'échantillon. Même si la contrainte moyenne n'a pas encore atteint la résistance à la traction du fil, les contraintes maximales sur les bords des mâchoires peuvent avoir dépassé les limites du matériau, provoquant l'apparition de fissures et leur rupture rapide.

Analyse des causes spécifiques et solutions

1. Problème avec les mâchoires elles - mêmes

Les types de mâchoires ne correspondent pas:

Problème: la mauvaise mâchoire a été utilisée. Par exemple, les mors plats utilisés pour tester les échantillons plats pour saisir le fil rond, formeront un contact de fil, une pression énorme, extrêmement facile à écraser et à couper le fil.

Solution: ceux qui correspondent à la forme de l'échantillon doivent être utilisésVType de mâchoire.VLe type de mâchoire peut mieux envelopper le fil rond, mettre le point/Le contact de ligne devient un contact de face, ce qui rend la répartition des contraintes plus uniforme.

Mâchoires usées ou endommagées:

Problèmes: après une longue utilisation des mâchoires, les dents sont aplaties, des creux apparaissent, des angles d'avalanche ou rouillées. Il en résulte une diminution de la force de serrage qui nécessite une plus grande force de serrage pour éviter le glissement, ce qui aggrave les dommages au fil; Dans le même temps, les mâchoires endommagées elles - mêmes créent beaucoup de points de concentration de stress.

Solution: vérifiez et remplacez régulièrement les mâchoires usées. Assurez - vous que les dents des mâchoires sont claires et en bon état.

2. Problèmes avec les opérations de préhension

Force de préhension incorrecte:

Problème: la force de préhension est trop faible, le fil d'acier glissera à l'intérieur des mâchoires, une fois glissé, il causera de graves rayures et pincements sur la surface, formant une source de fissures. Une force de serrage excessive peut écraser ou écraser directement le fil, causant de graves dommages mécaniques et une concentration de stress au niveau des mâchoires.

Solution: appliquer une force de préhension appropriée et uniforme juste pour empêcher le glissement. Pour les appareils à préhension hydraulique ou pneumatique, la pression appropriée peut être réglée de manière standard ou empirique.

Mauvais pour le milieu:

Problème: l'échantillon n'est pas monté sur la ligne médiane de la pince, il y a excentricité. Il en résulte que l'échantillon est soumis à des contraintes de flexion supplémentaires en plus des contraintes de traction. Les contraintes de flexion sont maximales sur les bords des mâchoires, ce qui facilite grandement la création de fissures.

Solution: installez soigneusement l'échantillon pour vous assurer qu'il est bien centré. Pour les pinces à centrage automatique, laissez - les s'ajuster librement en place.

Longueur de préhension insuffisante:

Problème: la longueur de serrage du fil à l'intérieur de la mâchoire est trop courte. Cela peut rendre les mâchoires insuffisamment contraintes sur le fil d'acier, facilement glissantes et les contraintes ne peuvent pas être efficacement transmises en douceur des mâchoires au segment de calage, ce qui entraîne une forte concentration des contraintes à la sortie des mâchoires.

Solution: Assurez - vous qu'il y a une longueur de préhension suffisante, généralement une longueur de préhension d'au moins le diamètre du fil d'acier est requise3 - 5Fois, ou suivre les dispositions de la norme d'essai pertinente.

3.Problèmes avec la préparation des échantillons

Blessures aux mâchoires:

Problème: lors du serrage, les dents des mâchoires ont déjà provoqué des indentations, des creux ou des rayures visibles à l'œil nu sur la surface du fil. Ces blessures sont elles - mêmes de minuscules fissures qui deviennent directement le point de départ de la rupture.

La solution:

Utilisez des mâchoires à denture plus fine et plus dense (pour les fils à haute résistance).

L'ajout d'un rembourrage sur la zone de préhension du fil d'acier est une méthode très efficace. Les matériaux de rembourrage couramment utilisés comprennent:

Peau de cuivre mince, peau d'aluminium: bonne plasticité, peut remplir l'espace entre les mâchoires et le fil d'acier, disperser la pression.

Papier abrasif: dirigez la surface de sable vers le fil d'acier, ce qui peut à la fois augmenter la force de frottement pour empêcher le glissement et jouer le rôle d'amorti et de dispersion de la pression.

Joint en plastique spécial.

L'échantillon lui - même est défectueux:

Problème: si le fil d'acier lui - même a des défauts d'origine tels que des rayures, des microfissures ou de la rouille près des mâchoires, alors c'est naturellement le maillon le plus faible ici.

Solution: vérifiez la qualité de la surface de l'échantillon lors de l'échantillonnage et évitez d'utiliser des sections présentant des défauts évidents comme sites de préhension.

Résumé et étapes de vérification

Lorsque l'on rencontre un fil d'acier toujours cassé dans les mâchoires, il est recommandé de le vérifier dans l'ordre suivant:

1.Vérifiez d'abord les mâchoires: si elles correspondentVType de mâchoire? Les dents sont - elles usées? Propre ou pas?

2.Vérifiez la Section de préhension de l'échantillon: y a - t - il des indentations ou des dommages visibles sur la surface? S'il y en a, indiquez que la force de préhension est excessive ou que les mâchoires ne conviennent pas.

3.Essayez d'utiliser un rembourrage: C'est une solution simple, peu coûteuse et souvent efficace. Envelopper la zone de préhension avec une fine feuille de cuivre ou de papier sablé (fil d'acier enduit de sable) et serrer à nouveau.

4.Vérifiez l'opération: la force de préhension est - elle modérée? L'échantillon est - il bien centré? La longueur de préhension est - elle suffisante?

5.Observez l'emplacement de la rupture: si la rupture est toujours d'un côté du bord de la mâchoire, il est probable qu'il s'agisse d'un mauvais centrage. Si c'est à l'intérieur de la mâchoire, il est plus probable qu'elle résulte d'une force de serrage excessive ou d'une blessure à la mâchoire.

En analysant et en ajustant systématiquement les facteurs ci - dessus, il est fondamentalement possible de résoudre la grande majorité desLe problème de la « rupture dans la mâchoire», ce qui permet d'obtenir des résultats d'essai qui reflètent fidèlement les propriétés du matériau.