Udarni rad loma KU ili KVOvo ispitivanje se provodi na Charpyevom batu, to je kratkotrajno dinamiko ispitivanje. Cilj je utvrditi ponaanje materijala u uvjetima udarnog optereenja.Udarni rad loma je pokazatelj ilavosti i otpornosti na krhki lom. ilavost je sposobnost materijala da se plastino deformira i na taj nain povea otpornost na lom.

Ispitivanje ud rad loma provodi se na sobnoj ili snizenim temp. Ispitni uzorci: s V zarezom i s U zarezom. Na osnovu razlike potencijalne energije bata u poetnom i krajnjem poloaju odreuje se energija utroena na lom ispitnog uzorka(udarni rad loma). KV ili KU(V)=Fg(h1-h2),J. KV ili KU-udarni rad loma, Fg-teina bata, h1-poetna visina bata, h2-krajnja. Izgled prelomne povrine: ilavi lom- sitnozrnata vlaknasta struktura bez sjaja, vidljivi tragovi plastine deformacije. Krhki lom- krupnozrnata struktrura, svijetla boja, nema tragova plastine deformacije.

Udarni rad loma razmjeran je povrini ispod krivulje u stvarnom dijagramu naprezanje-istezanje. Materijal je ilaviji to mu je povrina ispod krivulje vea. ilavost se smanjuje sniavanjem temp. Utjecajni imbenici na ilavost materijala: temp ispitivanja, mikrostruktura, oblik i dimenzije zareza, dimenzije ispitnog uzorka, brzina udara

Utjecaj temperature na ilavost materijalaIma najvei utjecaj na ilavost(udarni rad loma). Sa smanjenjem temp sniava se plastinost i deformabilnost, smanjuje se ilavost.

Legure metala s FCC re (Al,Cu, austenitni elici) imaju velike vrijednosti udarnog rada loma koji se neznatno i postupno smanjuje sa smanjenjem temp. Visokovrsti materijali (visokovrsti elici, stakla) imaju niske vrijednosti udarnog rada loma na svim temp. Udarni rad loma metala s BCC re. (veina konstruk. elika, polimeri) znaajno ovisi o temp: pri viim tem su visoke vrijednosti udarnog rada loma, a na niskima su male(mat postaju krhki). Temp koja odvaja podruje ilavosti od podruja krhkosti naziva se prijelazna temp. to je nia prijelzna temp materijal se moze koristiti u nepovoljnijim uvjetima eksploatacije.Dinamike metode ispitivanjaIspitivanje udarne radnje loma: po Charpyu, Izodu, Pelliniju, Bruggeru, tehnoloko ispitivanje, ispitivanje lomne ilavosti, ispitivanje umarenjemIspitivanje udarne radnje loma po Izodu:Kratkotrajno dinamiko ispitivanje, princip slian Charpyu, za ispitivanje se koristi bat s njihalom, ispitini uzorci: normalni s V zarezom, produeni s dva ili tri zareza na razliitim stranama, ispitni uzorak je uglavljen vertikalno s jedne strane, zarez je okrenut prema batu.

Ureaj izgleda isto kao i Charpyev a razlika je u tome to epruveta stoji vertikalno, i ovdje bat udara u stranu sa zarezom. Udarni rad loma odreuje se na osnovu potencijalne energije utroene za lom ispitnog uzorka, izvodi se na sobnoj ili snienim temp. Ispitivanjem po Izodu moguce je odrediti granicnu temp, to je ona mjera zilavosti pri kojoj nekristalni dio prijelomne povrsine iznosi 50 ili 85% Rezultati ispitivanja po Izodu nisu pogodni za proraune nego samo za uspredbu ilavosti razliitih mat na raz tempIspitivanje po Bruggeru ovo ispitivanje nije standardizirano, ispituju se elici za izradu zupanika, uzroci su u cementiranom stanju a na kraju uzoraka su izraeni zubi, usporeuju se rezultati s propisanom dinamikom silom loma. Tehnoloko ispitivanje udarom ispitiju se uzorci isjeeni iz gotovih proizvoda za eljeznicu (tranice, vag osovine i obrui za kotae), uzorci se ne smiju slomiti niti napuknuti. Ispitivanje padajuim utegom po Pelliniju- u obzir se uzima dinamika naprezanja niska temp i postojanje pukotina. Pomocu ovog ispitivanja odreuje se temp nulte duktilnosti ili NDT, to je najvia temp pri kojoj pukotina prodire kroz presjek ispitnog uzorka tj na njoj se gube sva svojstva plastinosti elika. Moguce je u ovisnosti o temp odrediti kritinu veliinu pukotine i kritine iznose naprezanja.Ispitivanje umora materijala- umor mat predstavlja proces postupnog razaranja materijala usred dugotrajnog djelovanja periodikih promjenjivih naprezanja koja mogu biti aksijalna (vlak,tlak) , savojna, torzijska. Smatra se da 80-90% svih lomova strojnih dijelova ima kakakter loma usljed umora mat. Ovi lomovi su izuzetno opasni jer se prije njih ne pojavljuje plastina def ak ni kod ilavih materijala. Umor mat se razvija u tri faze: 1. Pojava pukotine u podruju velike koncentracije naprezanja(mikropukotine, zarezi, nagle promjene poprenog presjeka). Pukotina se esto javlja puno kasnije od poetka naprezanja. 2 faza: Postepeni rast pukotine dok se opt neprestano ponavlja. Na povrini od arita se ire koncentrine krunice, tzv linije odmaranja. 3 faza: Pukotina dostie kritinu veliinu, preostali presjek mat je premali i ne moe podnijeti opt te dolazi do naglog pucanja materijala.

Zaetak trajnog loma(arite) nalazi se na mjestu gdje iz nekog razloga doslo do koncentracije naprezanja: Koncetratori nap mogu biti: Konstrukcijskog podrijetla, Tehnolokog pod, Nastali u ekspolataciji, Greke u strukturi mat.Metode ispitivanja umaranjem provode se na umaralicama ili pulzatorima koji za razliku od klasicnih kidalica omoguuju promjenjivo optereenje ispitinih uzoraka ili strojnih elemenata. Promjena naprezanja u jedinici vremena moe biti razliita i iznosi 10-400 Hz Promjena naprezanja pri ispitivanju sinusoidnog je karaktera Postoji 7 osnovnih tipova sin promjene naprezanja za podruje vlaka i tlaka. Pored vlano tlanog naina optereivanja ispitni uzorci mogu biti optereeni i na savijanje i torziju.

Rotacijska umaralica- jedan kraj ispitnog uzorka je privren u steznu glavu a na drugi kraj je ovjeen teret. Povrina ispitnog uzorka e uslijed okretanja biti izloena periodinim ciklinim naprezanjima vlak-tlak. Ispitni uzorak se izrauje prema standardu i njihova povrina mora biti polirana. Broj okretaja umaralice pokazuje koliko se puta okrenuo probni uzorak prije puknua. Rezultati se prikazuju dijagramski pomou Wohlerovog dijagrama.

Wohlerova krivulja: za jedan od odabranih tipova promjenjivog naprezanja provodi se ispitivanje na umaralici. Ispitivanje se provodi na najmanje 5 razina naprezanja, a za svaku razinu potrebno je u pravilu 6-10 ispitnih uzoraka. Svi ispitni uzorci ispituju se najee s konstantnim, srednjim, donjim ili amplitudnim naprezanjem.

Woh krivulja se asimptotski pribliava vrijednosti naprezanja koje materijal moe izdrati praktiki beskonaan broj ciklusa bez loma. Ovo naprezanje se naziva dinamika izdrljivost ili dinamika vrstoa Rd i predstavlja ono najvee periodino promjenjivo naprezanje koje materijal izdrava uz propisan ili beskonaan broj ciklusa bez pojave loma. Dinamika izdrljivost je mehaniko svojstvo koje karekterizira otpornost materijala prema umoru mat. Prilikom ispitivanja nije moguce ispitivati beskonano dugo zbog toga se odreuje Ng granini broj ciklusa, za koji se smatra da su ispitni uzorci dinamiki izdrljivi ako izdre taj borj ciklusa. Vrijednost graninog broja ciklusa za metalne materijale: za elik Ng=10na7 ciklusa.Smithov dijagram: prikazuje dinamiku izdrljivost ovisno o srednjem naprezanju, gornjem ili donjem naprezanju te o amplitudi. LGGN i LDGN ograniavaju podruje sigurnosti tj podruje primjenjivih naprezanja koje materijal moe izdrati bez loma. S gornje strane je Smithov dijagram ogranien s vrijednou granice razvlaenja jer materijal ne smije ui u podruje plastinih deformacija.

Faktori koji utjeu na dinamiku vrstou: Metalurki utjecaji (nain proizvodnje elika, lijevanje kristalizacija stupanj istoe kemijski sastav) , Tehnoloki utjecaji (topla i hladna deformacija, stupanj i brzina def, toplinska obrada, zavarivanje), Mehanika svojstva (granica razvlaenja, vlana vrtoa istezljivost tvrdoa zaostala naprezanja), Utjecaji ispitnih uzoraka (uzorkovanje, priprema, oblik, veliina, kvaliteta povrine), Utjecaji koncentratora zareza (vrste naprezanja, temp, tip naprezanja, uestalost promijene naprezanja)

Ispitivanje lomne ilavosti lomna ili pukotinska ilavost je svojstvo mat koje definira njegovu otpornost prema nestabilnom rastu pukotine pod precizno odreenim uvjetima. Lomna ilavost je kritina vrijednost koncentracije naprezanja na vrhu pukotine pri kojoj nastupa nestabilni rast pukotine pod uvjetima stanja ravninske deformacije: K1c= II a Mpa m a-duljina pukotine,mm -radno naprezanje,Mpa. Ne postoje idealni mat, odnosnou mat postoje greke tipa pukotine. Mehanika loma omoguila je dovoljno pouzdano odreivanje kritine veliine pukotine, koja ga se dosegne dovodi do loma konstrukcije usljed njenog nestabilnog rasta. Uvjete ovisnosti izmeu rasta pukotine i njene duljine i naprezanja propisuje linearno elastina mehanika loma (LEML). Osnovni faktori koji potpomau krhki lom: Konc naprezanja oko zareza, velika brzinska opt, temp eksploatacije nia od NDT temp, uvjeti ravninske def u konstrukcijskim elementima. Postoje tri naina otvaranja pukotine pri lomu: 1.otjecpni- povrine se meusobno udaljavaju, 2.smini 3.vijani- povrine loma klize jedna po drugoj.

1. Nain je najopasniji. Lomna ilavost najee se odreuje ispitivanjem savijanjem u tri toke ili vlano. Na uzorke se prethodno nanosi pukotina umaranja min dubine 1,5mm Pri ispitivanju snima se dijagram sila-pomicanje otvora pukotine. Na osnovu ispitivanja odreuje se optereenje koje odg poveanju irine pukotine od 2% (do tu nema plast def LEML) Na osnovu te sile rauna se pretp lomna ilavost i provjerava se da li izraunata vrijednost zadovoljava za lomnu ilavost.Ispitivanje puzanjem: Puzanje materijala je pojava postupne spore trajne def mat koja nastaje uslijed djelovanja dugotrajnog konstr. statikog opt pri povienoj temp. Naprezanja koja dovode do puzanja obino su manja od granice razvlaenja a temp su vie od 40% temp talita Tp=0,4xTt elici puu na temp viim od 450 C, legure bakra na viim od 270 C, a polimeri ve pri sobnoj temp. Puzanje, otpornost puzanju mat je svojstvo vrlo bitno kod dijelova izloenim dug opt na povienim temp, kao to su turbinske lopatice, cijevnih i ostalih elemenata kotlovskih postrojenja, dijelova atomskih reaktora, raketnih motora, Ispitivanje otpornosti puzanja: Spada u skupinu statikih dugotrajnih ispitivanja. Provodi se na ureajima koji se nazivaju puzalice. Ispitni uzorci uglavnom su jednaki ispitnim uzorcima za statiki vlani pokus. Najee se koriste proporcionalno dugi uzorci okruglog presjeka s navojnim glavama.

Ispitni uzorci se u peima najprije ugriju na temp ispitivanja koja se tijekom ispitivanja odrava konst. Nakon sto je ispitni uzorak ugrijan optereti se vlano utezima ili sustavom poluga. Prilikom ispitivanja u zadanim vremenskim razmacima utvruje se produljenje uzorka. Za svaku ispitnu temp rabi se 4-5 uzoraka. Ova isptivanja otp puzanju su dugotrajna i traju 100-100,000h. Pri tome se ispitivanje puz u trajanju od 100h nazivaju kratkotrajnim. Od 100 do 10,000h su dugotrajna, a do 25,000 na dalje super dugotrajna

Karakteristini dijagram puzanja

3 karakteristina stadija: 1.Primarno ili poetno puzanje. Krivulja ne poinje iz ishodita jer jer deformacija nastala u trenutku kad je ispitni uzorak optereen. U prvom stadiju (toke1-2) raste puzanje dok se ne postigne konstantna brzina, dok opada brzina puzanja toke (1'-2') 2.stadij Stacionarno ili jednakomjerno puzanje s (priblino) konstantnom brzinom puzanja. U tom stadiju je dijagram priblino pravac s koef smjera el t brzinom puzanja. Nagib tog pravca govori o otpornosti materijala prema puzanju, to je mat otporniji na puzanje manji je nagib pravca. Ako je paralelan s apcisom materijal je potpuno otporan na puzanje. Drugi stadij vremenski traje puno dulje nego 1 i 3 stadij. 3 stadij: Zavrni je stadij gdje ubrzano rastu deformacije (ne postoji linearna ovisnost izmjerenog istezanja i vremena) i brzina puzanja. Dolazi do pojave lokalnog snienja pop presjeka te na kraju i do loma. 3 stadij nema znaenja za praksu i treba ga izbjegavati.S porastom temp ili naprezanja poveava se deformacija, skrauje 2 stadij te da prije poinje 3.stadij. Pri malim naprez ili niskim temp mala je def, vrlo je velika duljina 2 stadija, a stadij 3 se ne pojavljuje.Svojstva materijala pri ispitivanju puzanjem: cilj ovog ispitivanja je odreivanje karakteristika otpornosti materijala puzanja, granice puzanja i statike izdrljivosti a po potrebi i odg karakteristika deformabilnosti i suenja. Mehanika svojstva koja karakteriziraju otpornost materijala puzanju su :Granica puzanja Rp/t/ predstavlja vlano naprezanje koje pri temperaturi ispitivanja nakon odreenog trajanja ispitivanja "t" ostavlja u epruveti definiranu trajnu deformaciju .Najee je ona: 0,1; 0,2; 0,5 ili 1 %. Primjerice Rp0,2/1000/500 predstavlja naprezanje koje jenakon 1000 h ispitivanja pri 500 C trajno produljilo epruvetu za 0,2 %.Statika izdrljivost Rm/t/ je ono vlano naprezanje koje pri temperaturi nakon zadanogtrajanja ispitivanja "t" dovodi do loma epruvete. Npr. Rm/100000/475 je naprezanje koje dovodido loma epruvete nakon 100000 h ispitivanja pri 475 C. Zbog dogotrajnosti primjenjuju se i kratkotrajna ispitivanja kojima je mogue odrediti granicu puzanja Rdvm/. Rdvm/ predstavlja ono konstantno naprezanje koje izmeu 25. i 35. sata ispitivanja izaziva brzinu puzanja /t=10-3 %/h, a dodatno nakon rastereenja trajnu deformaciju pl.