Laboratorijsko ispitivanje materijala

Uvod

Svaki materijal odlikuje niz osobina: mehaničke, hemijske, fizičke i tehnološke koje im omogućavaju različitu primenu u savremenoj tehnici. Od navedenih mi ćemo nadalje govoriti o mehaničkim svojstvima. Mehanička svojstva se utvrđuju brojnim ispitivanjima, koja su definisana standardom, a zasnivaju se na analizi ponašanja na normalnim, povišenim i sniženim temperaturama. S obzirom na način dejstva sile, vrstu naprezanja i uslove pri kojima se ova svojstvo određuje može se načiniti vise mehaničkih podela ispitivanja.Ispitivanje materijala najviše zavisi od načina delovanja sile.

Na osnovu promena koja se desavaju u materijalu tokom ispitivanja, postoje tri grupe ispitivanja:

• ispitivanje sa razaranjem uzoraka
• ispitivanje bez razaranja uzoraka
• ispitivanje strukture koja nije u zavisnosti od sile

Prema načinu dejstva sile razlikuju se statička i dinamička ispitivanja. Pod statičkim ispitivanjima podrazumevaju se ona koja se obavljaju pri mirnom dejstvu sile tako da napon postepeno raste, obično ne brže od 10 Mpa u sekundi.
Kod dinamičkog ispitivanja sila deluje udarom ili se učestano menja po određenom zakonu. Broj promjena opterećenja obično se kreće u granicama od 3 do 20.000 u minutu.

S obzirom na vrstu naprezanja razlikuju se ispitivanja zatezanjem, pritiskom, savijanjem, uvijanjem, smicanjem itd. uz mogućnost njihovog kombinovanja.

Sva ova ispitivanja mogu se vršiti pri statičkom ili dinamičkom dejstvu sile tako da je moguće ostvariti dosta veliki broj raznih kombinacija.

Ispitivanje zatezanjem

Ispitivanje zatezanjem izvodi se na mašini za ispitivanje zatezanjem koja treba da obezbedi ravnomerno prenošenje sile na epruvetu uglavljenu u čeljusti mašine. Epruveta se u podužnom pravcu izlaže zateznim silama do prekida, pri čemu se na uređaju za registrovanje opterećenja prati tok promene sile.

Ispitivanje zatezanjem ponekad se izvodi na gotovim elementima i delovima konstrukcija, koji su pri eksploataciji izloženi zateznim naprezanjima, da bi im se ustanovila nosivost, odnosno sila potrebna da izazove prekid.

Odsečci žica, traka, betonskog čelika, cevi i profila, jednostavnijeg oblika poprečnog preseka, mogu se bez posebne obrade, neposrednim stezanjem čeljustima mašine, podvrgnuti ispitivanju zatezanjem.
Po pravilu, naročito za tačnija ispitivanja, od materijala ili elemenata koji se ispituje, izrađuju se epruvete cilindričnog ili prizmatičnog oblika. Srednji deo epruvete ima manju površinu poprečnog preseka od krajeva kako bi se osiguralo da prekid nastane u srednjem – mernom delu.

Ispitivanje zatezanjem, u poređenju sa ostalim statičkim postupcima ispitivanja čvrstoće, pruža najpotpuniju sliku o mehaničkim svojstvima uzorka, pa se stoga najčešće primenjuje. Ono se može izvoditi dok se potpuno ne iscrpi sposobnost deformisanja materijala, pa se time mogu dobiti brojni podaci o svojstvima otpornosti, a istovremeno i karakteristični podaci za mogućnost deformisanja materijala.