گزارش کار آزمایشگاه خواص مکانیکی مواد

1. ‫تعالی‬ ‫بسمه‬
: ‫آزمایش‬ ‫نام‬
‫کشش‬ ‫آزمایش‬
: ‫گروه‬ ‫اعضای‬
‫نیا‬ ‫صادقی‬ ‫حسین‬ ‫محمد‬ ، ‫کارگر‬ ‫مرتضی‬‫نیما‬ ،
‫ابراهیمی‬
: ‫استاد‬
‫زاده‬ ‫مرادی‬ ‫مهندس‬
‫پاییز‬93
‫شهرکرد‬ ‫دانشگاه‬
‫کشش‬ ‫آزمایش‬
‫و‬ ‫فلزات‬ ‫مکانیکی‬ ‫خواص‬ ‫خصوص‬ ‫در‬ ‫مهمی‬ ‫اساسی‬ ‫اطالعات‬
‫آزمایش‬ ‫این‬ ‫در‬ . ‫آید‬ ‫می‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫کشش‬ ‫آزمایش‬ ‫از‬ ‫آلیاژها‬
‫در‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫تهیه‬ ‫استاندارد‬ ‫شکل‬ ‫و‬ ‫اندازه‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫نمونه‬
‫تا‬ ‫گیرد‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫محوری‬ ‫کشش‬ ‫نیروی‬ ‫تحت‬ ‫مخصوصی‬ ‫دستگاه‬
‫طول‬ ‫افزایش‬ ‫مقدار‬ ‫و‬ ‫اعمالی‬ ‫نیروی‬ . ‫بشکند‬ ‫نمونه‬ ‫اینکه‬
‫د‬‫ثبت‬ ‫دستگاه‬ ‫وسیله‬ ‫به‬ ‫آزمایش‬ ‫طی‬ ‫در‬ ‫معین‬ ‫زمانی‬ ‫فواصل‬ ‫ر‬
‫به‬ ‫شده‬ ‫ذکر‬ ‫های‬ ‫فرمول‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫بعدا‬ ‫که‬ ‫گردد‬ ‫می‬
‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫داده‬ . ‫شوند‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫کرنش‬ ‫و‬ ‫تنش‬
–‫را‬ ‫مذکور‬ ‫های‬ ‫منحنی‬ . ‫شود‬ ‫می‬ ‫رسم‬ ‫مهندسی‬ ‫کرنش‬‫توان‬ ‫می‬

2. ‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫نام‬ ‫به‬ ‫دیگر‬ ‫نوعی‬ ‫به‬–‫تبد‬ ‫حقیقی‬ ‫کرنش‬‫نمود‬ ‫یل‬
. ‫شوند‬ ‫می‬ ‫داده‬ ‫توضیح‬ ‫ها‬ ‫منحنی‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫کدام‬ ‫هر‬ ‫زیر‬ ‫در‬ .
‫تنش‬ ‫منحنی‬–‫مهندسی‬ ‫کرنش‬:
‫شکل‬‫زیر‬‫چ‬ ‫فلزاتی‬ ‫شماتیک‬ ‫منحنی‬ ‫یک‬‫یا‬ ‫الومینیوم‬ ، ‫مس‬ ‫ون‬
‫از‬ ‫که‬ ‫فوالد‬. ‫دهد‬ ‫می‬ ‫رانشان‬ ‫است‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫کشش‬ ‫آزمایش‬
‫نیرو‬ ‫اگر‬ ‫و‬ ‫رود‬ ‫می‬ ‫باال‬ ‫خطی‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫منحنی‬ ‫ابتدا‬ ‫در‬
‫برداشته‬‫گردد‬ ‫می‬ ‫بر‬ ‫خود‬ ‫اولیه‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫دوباره‬ ‫نمونه‬ ‫شود‬
‫نقطه‬ (A. )‫یا‬ ‫االستیکی‬ ‫منطقه‬ ، ‫نمودار‬ ‫از‬ ‫قسمت‬ ‫این‬ ‫به‬
‫نقطه‬ ‫فاصله‬ ‫در‬ . ‫گویند‬ ‫می‬ ‫خطی‬ ‫کشسان‬A‫تا‬B‫نمونه‬ ‫نیز‬
. ‫نیست‬ ‫خطی‬ ‫ولی‬ ‫دارد‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬‫نقطه‬B‫نیرویی‬ ‫باالترین‬
‫یا‬ ‫دائمی‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫ماده‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫مشخص‬ ‫را‬
‫نقطه‬ . ‫ندارد‬ ‫پالستیک‬b‫زیر‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫گویند‬ ‫می‬ ‫االستیک‬ ‫حد‬ ‫را‬
‫آن‬ ‫از‬ ‫باالتر‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫االستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫آن‬‫به‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬
‫است‬ ‫مشکل‬ ‫نقطه‬ ‫این‬ ‫تعیین‬ ‫چون‬ . ‫است‬ ‫دائمی‬ ‫و‬ ‫پالستیک‬ ‫صورت‬
‫نقطه‬ ‫از‬ ‫معموال‬A‫نام‬ ‫به‬‫نمودار‬ ‫نغییر‬ ‫محل‬ ‫که‬ ‫تناسبی‬ ‫حد‬
‫ناحیه‬ ‫بین‬ ‫مرز‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫منحنی‬ ‫به‬ ‫خطی‬ ‫حالت‬ ‫از‬
‫از‬ ‫باالتر‬ . ‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫پالستیکی‬ ‫و‬ ‫االستیکی‬
‫تناسب‬ ‫و‬ ‫نیست‬ ‫خطی‬ ‫دیگر‬ ‫کرنش‬ ‫و‬ ‫تنش‬ ‫رابطه‬ ، ‫نقطه‬ ‫این‬
‫مدول‬ ، ‫االستیکی‬ ‫منطقه‬ ‫در‬ ‫نمودار‬ ‫شیب‬ . ‫ندارد‬ ‫مستقیم‬
‫ی‬ ‫مدول‬ ‫یا‬ ‫االستیسیته‬‫این‬ ‫در‬ ‫همچنین‬ . ‫شود‬ ‫می‬ ‫نامیده‬ ‫انگ‬
‫االستیسیته‬ ‫قانون‬ ‫ناحیه‬: ‫یعنی‬ ‫هوک‬ ‫قانون‬ ‫یا‬ ‫خطی‬
Ee=
. ‫است‬ ‫برقرار‬
‫در‬‫این‬ . ‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫تسلیم‬ ‫استحکام‬ ‫از‬ ‫مهندسی‬ ‫طراحی‬
‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫کمی‬ ‫مقدار‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫تنشی‬ ، ‫استحکام‬
‫اندازه‬ ‫به‬ ‫معموال‬ ‫پالستیک‬0.2‫یا‬0.002‫و‬ ‫آید‬ ‫می‬ ‫وجود‬ ‫به‬
‫کرنش‬ ‫این‬ . ‫باشد‬ ‫می‬ ‫معروف‬ ‫افست‬ ‫تسلیم‬ ‫استحکام‬ ‫بنام‬
‫اندازه‬ ‫به‬ ‫دائمی‬ ‫پالستیکی‬OD. ‫باشد‬ ‫می‬
‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫انجام‬ ‫با‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫که‬ ‫طور‬ ‫همان‬
‫نقطه‬ ‫از‬ ‫پس‬B‫می‬ ‫سختی‬ ‫کار‬ ‫یا‬ ‫سختی‬ ‫کرنش‬ ‫دچار‬ ‫ماده‬ ،
. ‫یابد‬ ‫می‬ ‫افزایش‬ ‫آن‬ ‫استحکام‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫شود‬‫ناحیه‬ ‫در‬
BE‫است‬ ‫یکنواخت‬ ‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬‫نمونه‬ ‫طول‬ ‫تمامی‬ ‫در‬ ‫و‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫کوچکتر‬ ‫لحظه‬ ‫به‬ ‫لحظه‬ ‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫و‬ ‫افتد‬ ‫می‬ ‫اتفاق‬
‫می‬ ‫باالتر‬ ‫استحکام‬ ‫است‬ ‫بیشتر‬ ‫سختی‬ ‫کرنش‬ ‫تاثیر‬ ‫چون‬ ‫ولی‬
. ‫رود‬
‫نقطه‬ ‫در‬E‫بیشترین‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫نامیده‬ ‫نهایی‬ ‫استحکام‬ ‫که‬
‫استحکام‬‫بعد‬ ‫به‬ ‫آن‬ ‫از‬ . ‫دارد‬ ‫وجو‬‫ت‬ ‫دیگر‬‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫غییر‬

3. ‫بیشتر‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫نمونه‬ ‫از‬ ‫ای‬ ‫نواحی‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫نیست‬ ‫یکنواخت‬
‫که‬ ‫طوری‬ ‫به‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مشاهده‬ ‫بیشتر‬ ‫نیز‬ ‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫کاهش‬ ‫و‬
‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫کاهش‬ ‫این‬ ‫تاثیر‬‫می‬ ‫بیشتر‬ ‫سختی‬ ‫کرنش‬ ‫تاثیر‬ ‫از‬
. ‫یابد‬ ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫استحکام‬ ‫نتیجه‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫گردد‬‫نزولی‬ ‫سیر‬ ‫این‬
‫اینکه‬ ‫تا‬ ‫یابد‬ ‫می‬ ‫ادامه‬‫نقطه‬ ‫تا‬ ‫نمونه‬F‫به‬ . ‫بشکند‬
‫نقطه‬ ‫در‬ ‫استحکام‬F. ‫گویند‬ ‫می‬ ‫شکست‬ ‫استحکام‬ ،
‫کشش‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫مواد‬ ‫رفتار‬:
‫و‬ ‫نرم‬ ‫گروه‬ ‫دو‬ ‫به‬ ‫نیرو‬ ‫اعمال‬ ‫برابر‬ ‫در‬ ‫مواد‬ ‫کلی‬ ‫رفتار‬
‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫قابلیت‬ ‫به‬ ‫بستگی‬ ‫این‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫تبدیل‬ ‫ترد‬
‫زیر‬ ‫شکل‬ . ‫دارد‬ ‫ماده‬‫نرم‬ ‫ماده‬ ‫کرنش‬ ‫تنش‬ ‫منحنی‬‫را‬ ‫ترد‬ ‫و‬
‫تقریبا‬ ‫ترد‬ ‫کامال‬ ‫ماده‬ ‫گرچه‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬‫می‬ ‫االستیک‬ ‫حد‬ ‫در‬
‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫قدری‬ ‫سفید‬ ‫چدن‬ ‫مانند‬ ‫ترد‬ ‫فلز‬ ‫ولی‬ ‫شکند‬
. ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫خود‬ ‫از‬
‫قابلیت‬ ‫داشتن‬‫برای‬ ‫کافی‬ ‫داکتیلیتی‬ ‫یا‬ ‫پذیری‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬
‫های‬ ‫تنش‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫باعث‬ ‫زیرا‬ ‫است‬ ‫مهم‬ ‫پارامتر‬ ‫یک‬ ‫مواد‬
‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫طرفی‬ ‫از‬ . ‫شود‬ ‫توزیع‬ ‫ماده‬ ‫در‬ ‫موضعی‬
‫در‬ . ‫شود‬ ‫می‬ ‫ترک‬ ‫پیشروی‬ ‫از‬ ‫جلوگیری‬ ‫و‬ ‫ترک‬ ‫شدن‬ ‫کور‬ ‫باعث‬
‫تنش‬ ‫تمرکز‬ ‫اگر‬ ‫حتی‬ ‫ترد‬ ‫ماده‬‫چون‬ ‫باشد‬ ‫نداشته‬ ‫وجود‬ ‫نیز‬

4. ‫تسلی‬ ‫تنش‬‫باشند‬ ‫می‬ ‫یکسان‬ ‫عمال‬ ‫نهایی‬ ‫و‬ ‫م‬‫صورت‬ ‫به‬ ‫شکست‬
. ‫افتد‬ ‫می‬ ‫اتفاق‬ ‫ناگهانی‬
‫دما‬ ‫کاهش‬ ‫چون‬ ‫عواملی‬‫معرض‬ ‫در‬ ‫یا‬ ‫بارگذاری‬ ‫سرعت‬ ‫افزایش‬ ،
‫نرم‬ ‫مواد‬ ‫تردی‬ ‫موجب‬ ‫شیار‬ ‫حضور‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫گرفتن‬ ‫قرار‬ ‫هیدروژن‬
‫و‬ ‫نیست‬ ‫فلز‬ ‫یک‬ ‫مطلق‬ ‫مشخصه‬ ‫تردی‬ ‫بنابراین‬ . ‫شوند‬ ‫می‬
‫ما‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫ترد‬ ‫ماده‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫عواملی‬. ‫نماید‬ ‫تبدیل‬ ‫نرم‬ ‫ده‬
‫آیند‬ ‫می‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫کشش‬ ‫آزمایش‬ ‫از‬ ‫که‬ ‫مشخصاتی‬:
1-‫تنش‬‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫تنشی‬ ‫تعیین‬ : ‫تسلیم‬
‫اندازه‬ ‫دقت‬ ‫به‬ ‫افتد‬ ‫می‬ ‫اتفاق‬ ‫شدن‬ ‫تسلیم‬ ‫یا‬ ‫پالستیک‬
‫یک‬ ‫دارای‬ ‫مواد‬ ‫اغلب‬ . ‫دارد‬ ‫بستگی‬ ‫کرنش‬ ‫گیری‬
‫می‬ ‫پالستیک‬ ‫به‬ ‫االستیک‬ ‫رفتار‬ ‫از‬ ‫تدریجی‬ ‫انتقال‬
‫باشند‬‫نقطه‬ ‫و‬‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫دقیقا‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫ای‬
‫های‬ ‫روش‬ . ‫گردد‬ ‫می‬ ‫تعیین‬ ‫سختی‬ ‫به‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫شروع‬
‫که‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬ ‫شدن‬ ‫تسلیم‬ ‫شروع‬ ‫تعیین‬ ‫برای‬ ‫مختلفی‬
: ‫شود‬ ‫می‬ ‫اشاره‬ ‫ها‬ ‫آن‬ ‫به‬ ‫زیر‬ ‫در‬
1-1‫واقعی‬ ‫االستیک‬ ‫حد‬ ‫تعیین‬ )
‫حد‬ ‫در‬ ‫هایی‬ ‫کرنش‬ ‫دقیق‬ ‫های‬ ‫دستگاه‬ ‫با‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫در‬
2 × 10−6
‫مقدار‬ ‫االستیک‬ ‫حد‬ ‫این‬ . ‫شود‬ ‫می‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬
‫صد‬ ‫چند‬ ‫حرکت‬ ‫تنها‬ ‫واقع‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫دارد‬ ‫کمی‬ ‫خیلی‬
‫حدود‬ ‫تنش‬ ‫این‬ . ‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫نابجایی‬25%
. ‫است‬ ‫ماده‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫قابل‬ ‫تسلیم‬ ‫تنش‬‫بین‬ ‫ناحیه‬

5. 25‫و‬100‫به‬ ، ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫قابل‬ ‫تسلیم‬ ‫تنش‬ ‫درصد‬
‫ناحیه‬ ‫نام‬Microyield. ‫است‬ ‫معروف‬
1-2‫تناسبی‬ ‫حد‬ )
‫است‬ ‫متناسب‬ ‫کرنش‬ ‫با‬ ‫مستقیما‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫تنشی‬ ‫بزرگترین‬
‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫بودن‬ ‫خطی‬ ‫از‬ ‫انحراف‬ ‫مشاهده‬ ‫با‬ ‫حد‬ ‫این‬ .
–. ‫شود‬ ‫می‬ ‫تعیین‬ ‫کرنش‬
1-3‫االستیکی‬ ‫حد‬ )
‫باربرداری‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫ماده‬ ‫اگر‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫تنشی‬ ‫بزرگترین‬
، ‫شود‬‫نمی‬ ‫باقی‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫پالستیکی‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫هیچگونه‬
‫ماده‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫تنشی‬ ‫بزرگترین‬ ‫دیگر‬ ‫بیانی‬ ‫یا‬ . ‫ماند‬
‫دائمی‬ ‫و‬ ‫پالستیکی‬ ‫کرنش‬ ‫اینکه‬ ‫بدون‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫تحمل‬
‫نشان‬ ‫خود‬ ‫از‬ ‫باربرداری‬ ‫حین‬ ‫در‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫قابل‬
‫می‬ ‫تناسبی‬ ‫حد‬ ‫از‬ ‫بزرگتر‬ ‫االستیکی‬ ‫حد‬ ‫معموال‬ . ‫دهد‬
‫االستیک‬ ‫حد‬ ‫تعیین‬ ‫برای‬ . ‫باشد‬‫ی‬‫بار‬ ‫چندین‬ ‫باید‬
‫در‬ ‫را‬ ‫برداری‬ ‫بار‬ ‫و‬ ‫بارگذاری‬ ‫آزمایش‬‫حد‬ ‫اطراف‬
. ‫داد‬ ‫انجام‬ ‫تخمینی‬ ‫االستیکی‬
1-4‫افست‬ ‫یا‬ ‫پروف‬ ‫تنش‬ )
، ‫روش‬ ‫این‬ ‫در‬‫کرنش‬ ‫مقدار‬0.1‫یا‬0.2( ‫درصد‬0.002
‫یا‬0.001e =‫نقطه‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫سپس‬ ‫و‬ ‫کنند‬ ‫می‬ ‫مشخص‬ ‫را‬ )‫خطی‬
‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫خطی‬ ‫بخش‬ ‫موازات‬ ‫به‬–‫کنند‬ ‫می‬ ‫رسم‬ ‫کرنش‬
‫استحکام‬ ، ‫تقاطع‬ ‫محل‬ . ‫نماید‬ ‫قطع‬ ‫را‬ ‫منحنی‬ ‫تا‬
. ‫باشد‬ ‫می‬ ‫تسلیم‬
2-‫کششی‬ ‫یا‬ ‫نهایی‬ ‫استحکام‬
‫با‬ ‫پارامتر‬ ‫این‬UTS‫تک‬ ‫ازمایش‬ ‫از‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مشخص‬
. ‫آید‬ ‫می‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫محوری‬‫حداکثر‬ ‫در‬ ‫کششی‬ ‫استحکام‬
‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫مقدار‬–‫که‬ ‫آید‬ ‫می‬ ‫وجود‬ ‫به‬ ‫مهندسی‬ ‫کرنش‬
‫تقسیم‬ ‫حاصل‬‫اکثر‬ ‫حد‬‫اولیه‬ ‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫به‬ ‫نیرو‬0/ AmaxP
=uS‫با‬ ‫مستقیمی‬ ‫رابطه‬ ‫کششی‬ ‫استحکام‬ . ‫باشد‬ ‫می‬
. ‫دارد‬ ‫باال‬ ‫سیکل‬ ‫خستگی‬ ‫استحکام‬ ‫و‬ ‫سختی‬
3–‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫قابلیت‬ ‫میزان‬ ‫یا‬ ‫داکتیلیتی‬
‫گیرد‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫منظور‬ ‫سه‬ ‫به‬ ‫داکتیلیتی‬ ‫مقدار‬ ‫تعیین‬
:
1‫این‬ ‫برای‬ .‫فلز‬ ‫یک‬ ‫شود‬ ‫مشخص‬ ‫که‬‫اندازه‬ ‫چه‬ ‫تا‬ ‫را‬
‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫اکستروژن‬ ‫یا‬ ‫نورد‬ ‫عملیات‬ ‫در‬ ‫توان‬ ‫می‬
‫دادن‬ ‫شکل‬ ‫در‬ ( ‫شود‬ ‫شکست‬ ‫دچار‬ ‫اینکه‬ ‫بدون‬ ‫داد‬
. ) ‫فلزات‬

6. 2‫از‬ ‫قبل‬ ‫تا‬ ‫ماده‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫مطمئن‬ ‫طراح‬ ‫اینکه‬ ‫برای‬ .
‫باشد‬ ‫می‬ ‫پالستیکی‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫به‬ ‫قادر‬ ‫مقدار‬ ‫چه‬ ‫شکست‬
. )‫قطعه‬ ‫طراحی‬ (
3‫نظ‬ ‫از‬ ‫ماده‬ ‫کیفیت‬ ‫اینکه‬ ‫برای‬ .‫ر‬‫یا‬ ‫ناخالصی‬ ‫حضور‬
)‫کیفی‬ ‫کنترل‬ ( ‫شود‬ ‫مشخص‬ ‫پذیری‬ ‫شکل‬ ‫و‬ ‫تولید‬ ‫شرایط‬
.
‫شکست‬ ‫کرنش‬ ‫پارامتر‬ ‫دو‬ ‫از‬ ، ‫داکتیلیتی‬ ‫تعیین‬ ‫برای‬
‫می‬ ‫استفاده‬ ‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫کاهش‬ ‫و‬ ‫طول‬ ‫افزایش‬ ‫درصد‬ ‫یا‬
‫سطح‬ ، ‫نمونه‬ ‫شکست‬ ‫از‬ ‫پس‬ ، ‫روش‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫در‬ . ‫کنند‬
‫نهایی‬ ‫مقطع‬fA‫شود‬ ‫می‬ ‫گرفته‬ ‫اندازه‬‫همچنین‬ ‫و‬
‫طول‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫گذاشتم‬ ‫هم‬ ‫کنار‬ ‫شده‬ ‫شکسته‬ ‫قسمت‬ ‫دو‬
‫نهایی‬fL. ‫گردد‬ ‫می‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬
%𝑒𝑓 =
𝑙 𝑓 − 𝑙0
𝑙0
× 100
%𝑞 =
𝐴0 − 𝐴𝑓
𝐴0
× 100
. ‫شوند‬ ‫می‬ ‫بیان‬ ‫درصد‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫مقدار‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫و‬
‫مقدار‬𝑒𝑓‫قابل‬ ‫بخش‬ ‫زیرا‬ ‫دارد‬ ‫بستگی‬ ‫نمونه‬ ‫اولیه‬ ‫طول‬ ‫به‬
‫نمونه‬ ‫شدن‬ ‫گلویی‬ ‫ناحیه‬ ‫در‬ ‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫از‬ ‫توجهی‬
‫باشد‬ ‫کوچکتر‬ ‫نمونه‬ ‫اولیه‬ ‫طول‬ ‫هرچه‬ . ‫افتد‬ ‫می‬ ‫اتفاق‬ ‫کششی‬
‫شدن‬ ‫گلویی‬ ‫ناحیه‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫طول‬ ‫افزایش‬ ‫از‬ ‫بیشتری‬ ‫سهم‬ ،
‫مقدار‬ ‫بنابراین‬ ‫و‬ ‫باشد‬ ‫می‬
𝑒𝑓‫طول‬ ‫افزایش‬ ‫میزان‬ ‫عبارتی‬ ‫به‬ ‫یا‬ . ‫بود‬ ‫خواهد‬ ‫بیشتر‬‫در‬
. ‫است‬ ‫بیشتر‬ ‫تر‬ ‫کوتاه‬ ‫های‬ ‫نمونه‬‫افزایش‬ ‫هنگام‬ ‫بنابراین‬
‫ارائه‬ ‫نیز‬ ‫نمونه‬ ‫اولیه‬ ‫طول‬ ‫بایست‬ ‫می‬ ‫طول‬ ‫افزایش‬ ‫درصد‬
‫ارائه‬ ‫به‬ ‫نیازی‬ ‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫کاهش‬ ‫مورد‬ ‫در‬ ‫ولی‬ . ‫بشود‬
. ‫نیست‬ ‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫اولیه‬ ‫اندازه‬
4–‫یانگ‬ ‫مدول‬ ‫یا‬ ‫االستیسیته‬ ‫مدول‬
. ‫باشد‬ ‫می‬ ‫االستیسیته‬ ‫مدول‬ ‫کرنش‬ ‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫خطی‬ ‫بخش‬ ‫شیب‬
‫برای‬ ‫معیاری‬ ‫پارامتر‬ ‫این‬‫مقاومت‬ ‫همان‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ماده‬ ‫سفتی‬
. ‫باشد‬ ‫می‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫برابر‬ ‫در‬‫باشد‬ ‫بیشتر‬ ‫مدول‬ ‫این‬ ‫هرچه‬
. ‫است‬ ‫کمتر‬ ‫ثابت‬ ‫تنش‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫االستیکی‬ ‫کرنش‬‫مدول‬
‫یک‬ ‫االستیسیته‬‫زیرا‬ ‫است‬ ‫طراحی‬ ‫در‬ ‫مهم‬ ‫های‬ ‫پارامتر‬ ‫از‬ ‫ی‬
‫االستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫میزان‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬‫این‬ ‫شدن‬ ‫مشخص‬ ‫مواد‬
. ‫است‬ ‫ضروری‬ ‫پارامتر‬

7. ‫های‬ ‫اتم‬ ‫بین‬ ‫پیوستگی‬ ‫نیروهای‬ ‫از‬ ‫ناشی‬ ‫االستیسیته‬ ‫مدول‬
‫تغییر‬ ‫ماده‬ ‫طبیعت‬ ‫تغییر‬ ‫بدون‬ ‫نیز‬ ‫نیروها‬ ‫این‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫ماده‬
. ‫کنند‬ ‫نمی‬ ‫زیادی‬‫ی‬ ‫یانگ‬ ‫مدول‬ ‫بنابراین‬‫ترین‬ ‫حساس‬ ‫از‬ ‫کی‬
‫مکانیکی‬ ‫خواص‬‫چندانی‬ ‫تاثیر‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫ماده‬ ‫اتمی‬ ‫ساختار‬ ‫به‬
‫این‬ . ‫پذیرد‬ ‫نمی‬ ‫ماده‬ ‫متالورژیکی‬ ‫ساختار‬ ‫ریز‬ ‫تغییر‬ ‫از‬
‫آلیاژی‬ ‫عناصر‬ ‫افزودن‬ ‫تاثیر‬ ‫تحت‬ ‫جزئی‬ ‫مقدار‬ ‫به‬ ‫فقط‬ ‫مدول‬
‫دما‬ ‫افزایش‬ ‫اما‬ . ‫باشد‬ ‫می‬ ‫سرد‬ ‫کار‬ ‫یا‬ ‫حرارتی‬ ‫عملیات‬ ،
‫ن‬ ‫زیرا‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫آن‬ ‫شدید‬ ‫کاهش‬ ‫موجب‬‫بین‬ ‫پیوستگی‬ ‫های‬ ‫یرو‬
. ‫یابد‬ ‫می‬ ‫کاهش‬ ‫ماده‬ ‫های‬ ‫اتم‬‫زیر‬ ‫شکل‬‫مدول‬ ‫تغییرات‬
‫به‬ ‫نسبت‬ ‫را‬ ‫فلز‬ ‫چند‬ ‫االستیسیته‬‫دهد‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫آزمایش‬ ‫دمای‬
‫ضریب‬ ‫معموالاین‬ .‫صورت‬ ‫به‬‫اندازه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫تری‬ ‫دقیق‬
. ‫آید‬ ‫می‬ ‫بدست‬ ‫آلیاژ‬ ‫در‬ ‫صوت‬ ‫سرعت‬ ‫گیری‬
5-‫ارتجاعی‬ ‫قابلیت‬
‫شده‬ ‫انجام‬ ‫کار‬ ‫ارتجاعی‬ ‫قابلیت‬‫حد‬ ‫تا‬ ‫میله‬ ‫یک‬ ‫کشیدن‬ ‫برای‬
‫برای‬ ‫ماده‬ ‫توانایی‬ ‫گفت‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫همچنین‬ . ‫باشد‬ ‫می‬ ‫کشسانی‬
‫و‬ ‫دهد‬ ‫می‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫االستیکی‬ ‫طور‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫وقتی‬ ‫انرژی‬ ‫جذب‬

8. ‫اولیه‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫ماده‬ ‫برگشت‬ ‫باعث‬ ‫باربرداری‬ ‫حالت‬ ‫در‬ ‫سپس‬
‫قابلیت‬ . ‫گویند‬ ‫می‬ ‫ارتجاعی‬ ‫قابلیت‬ ‫را‬ ‫شود‬ ‫می‬‫با‬ ‫ارتجاعی‬
‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫ارتجاعی‬ ‫مدول‬ ‫نام‬ ‫به‬ ‫پارامتری‬
) ‫حجم‬ ‫واحد‬ ‫در‬ ( ‫کرنشی‬ ‫انرژی‬‫تنش‬ ‫تاثیر‬ ‫تحت‬ ‫برای‬ ‫الزم‬
. ‫باشد‬ ‫می‬ ‫تسلیم‬ ‫تنش‬ ‫تا‬ ‫صفر‬ ‫تنش‬ ‫از‬ ‫ماده‬ ‫دادن‬ ‫قرار‬‫برای‬
‫حجم‬ ‫واحد‬ ‫در‬ ‫کرنشی‬ ‫انرژی‬ ، ‫محوری‬ ‫تک‬ ‫کشش‬ ‫آزمایش‬ ‫یک‬
: ‫از‬ ‫عبارتست‬
𝑈 𝑅 =
𝑆 𝑦 𝑒𝑦
2
=
𝑆 𝑦 𝑆 𝑦
2𝐸
=
𝑆 𝑦
2
2𝐸
=
𝑒𝑦
2
2
𝐸
𝑆 𝑦‫تسل‬ ‫تنش‬‫و‬ ‫یم‬𝑒𝑦. ‫باشد‬ ‫می‬ ‫تسلیم‬ ‫نقطه‬ ‫در‬ ‫کرنش‬‫این‬
: ‫شود‬ ‫می‬ ‫بیان‬ ‫زیر‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫بعدی‬ ‫سه‬ ‫تنش‬ ‫حالت‬ ‫برای‬ ‫انرژی‬
)yzɣyz+ τxzɣxz+ τxyɣxy+τzԐz+yԐy+xԐx(
1
2
=RU
‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬γ. ‫است‬ ‫برشی‬ ‫کرنش‬
‫باال‬ ‫معادله‬ ‫در‬ ‫بعدی‬ ‫سه‬ ‫حالت‬ ‫در‬ ‫هوک‬ ‫معادالت‬ ‫دادن‬ ‫قرار‬ ‫با‬
‫ارتجاعی‬ ‫مدول‬ ‫یا‬ ‫کرنشی‬ ‫انرژی‬ ،‫آید‬ ‫می‬ ‫بدست‬ ‫زیر‬ ‫صورت‬ ‫به‬
:
)2
xz+τ2
yz+ τ2
xy(τ
1
2𝐺
) +zx+zy+yx(
𝑉
𝐸
-)2
z+2
y+2
x(
1
2𝐸
=RU
‫که‬ ‫داریم‬ ‫الزم‬ ‫ای‬ ‫ماده‬ ‫اگر‬ ‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫مشخص‬ ‫باال‬ ‫روابط‬ ‫از‬
، ‫بدهد‬ ‫پالستیک‬ ‫فرم‬ ‫تغییر‬ ‫خواهیم‬ ‫نمی‬‫برای‬ ‫ای‬ ‫ماده‬ ‫مانند‬
‫مکانیکی‬ ‫های‬ ‫فنر‬ ‫ساخت‬‫که‬ ‫کنیم‬ ‫انتخاب‬ ‫را‬ ‫ای‬ ‫ماده‬ ‫باید‬ ،
‫یا‬ . ‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫پایین‬ ‫االستیسیته‬ ‫مدول‬ ‫و‬ ‫باال‬ ‫تسلیم‬ ‫تنش‬
‫عبارتی‬ ‫به‬‫با‬ ‫داشته‬ ‫باال‬ ‫ارتجاعی‬ ‫مدول‬‫شد‬.
6-‫چقرمگی‬
‫تا‬ ‫ماده‬ ‫انرژی‬ ‫جذب‬ ‫توانایی‬ ‫میزان‬ ، ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫چقرمگی‬
‫در‬ ‫مقاومت‬ ‫به‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫توانایی‬ . ‫باشد‬ ‫می‬ ‫شکست‬ ‫مرحله‬
‫در‬ ‫ترک‬ ‫ایجاد‬ ‫عدم‬ ‫و‬ ‫تسلیم‬ ‫تنش‬ ‫از‬ ‫باالتر‬ ‫هایی‬ ‫تنش‬ ‫برابر‬

9. ‫ها‬ ‫دنده‬ ‫چرخ‬ ‫نظیر‬ ‫قطعاتی‬‫اهمیت‬ ‫ها‬ ‫قالب‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫زنجیر‬ ،
. ‫دارد‬ ‫زیادی‬‫می‬ ‫که‬ ‫هایی‬ ‫راه‬ ‫از‬ ‫یکی‬‫توان‬‫چقرمگی‬ ‫آن‬ ‫با‬
‫منحنی‬ ‫زیر‬ ‫سطح‬ ‫با‬ ‫برابر‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫این‬ ‫کرد‬ ‫تعریف‬ ‫را‬
‫تنش‬–. ‫نمود‬ ‫فرض‬ ‫کرنش‬‫کار‬ ‫مقدار‬ ‫دهنده‬ ‫نشان‬ ‫مساحت‬ ‫این‬
‫واحد‬ ‫در‬‫ماده‬ ‫روی‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫که‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫حجم‬‫شود‬ ‫اعمال‬
‫این‬ ‫هرچه‬ ‫بنابراین‬ . ‫گردد‬ ‫ماده‬ ‫شکست‬ ‫باعث‬ ‫اینکه‬ ‫بدون‬
‫باشد‬ ‫بیشتر‬ ‫مساحت‬‫مشاهده‬ . ‫است‬ ‫بیشتر‬ ‫نیز‬ ‫ماده‬ ‫چقرمگی‬
‫که‬ ‫شود‬ ‫می‬‫که‬ ‫است‬ ‫پارامتری‬ ‫چقرمگی‬‫هم‬ ‫و‬ ‫استحکام‬ ‫به‬ ‫هم‬
. ‫دارد‬ ‫بستگی‬ ‫ماده‬ ‫داتیلیتی‬ ‫به‬
‫ریاضی‬ ‫روابط‬‫تقریبی‬‫متعددی‬‫منحنی‬ ‫زیر‬ ‫مساحت‬ ‫محاسبه‬ ‫برای‬
‫تنش‬–‫نرم‬ ‫مواد‬ ‫منحنی‬ ‫زیر‬ ‫مساحت‬ ، ‫است‬ ‫شده‬ ‫پیشنهاد‬ ‫کرنش‬
‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫که‬ ،–‫مشاب‬ ‫آنها‬ ‫کرنش‬‫ساختمانی‬ ‫های‬ ‫فوالد‬ ‫ه‬
: ‫آید‬ ‫می‬ ‫بدست‬ ‫زیر‬ ‫تقریبی‬ ‫روابط‬ ‫از‬ ، ‫است‬
𝑈 𝑇 ≈ 𝑆 𝑢 𝑒𝑓
𝑈 𝑇 ≈
𝑆 𝑦 + 𝑆 𝑢
2
𝑒𝑓
‫مشابه‬ ‫کرنش‬ ‫تنش‬ ‫منحنی‬ ‫ترد‬ ‫مواد‬ ‫برای‬‫نظر‬ ‫در‬ ‫سهمی‬ ‫یک‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫گرفته‬‫بدست‬ ‫زیر‬ ‫تقریبی‬ ‫روابط‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫زیر‬ ‫مساحت‬ ‫و‬
: ‫آید‬ ‫می‬
𝑈 𝑇 ≈ 2
3⁄ 𝑆 𝑢 𝑒𝑓
‫از‬ . ‫هستند‬ ‫تقریبی‬ ‫روابط‬ ‫این‬ ‫همه‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫ذکر‬ ‫به‬ ‫الزم‬
‫مهندسی‬ ‫های‬ ‫منحنی‬ ، ‫طرفی‬‫رفتار‬
‫کنند‬ ‫نمی‬ ‫بیان‬ ‫پالستیکی‬ ‫محدوده‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫واقعی‬‫زیرا‬
: ‫اند‬ ‫شده‬ ‫محاسبه‬ ‫نمونه‬ ‫اولیه‬ ‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫براساس‬

10. : ‫آزمایش‬ ‫شرح‬
‫را‬ ‫آن‬ ‫ابعاد‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫انتخاب‬ ‫را‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ ‫نمونه‬ ‫ابتدا‬
‫را‬ ‫نمونه‬ ‫کشش‬ ‫دستگاه‬ ‫بوسیله‬ ‫سپس‬ . ‫کنیم‬ ‫می‬ ‫گیری‬ ‫اندازه‬
‫متصل‬ ‫بدلیل‬ ، ‫کشش‬ ‫آزمایش‬ ‫حین‬ ‫در‬ . ‫دهیم‬ ‫می‬ ‫قرار‬ ‫کشش‬ ‫تحت‬
‫لحظه‬ ‫در‬ ‫کرنش‬ ‫تنش‬ ‫نمودار‬ ، ‫رایانه‬ ‫به‬ ‫کشش‬ ‫دستگاه‬ ‫بودن‬
‫را‬ ‫آن‬ ‫ابعاد‬ ‫نیز‬ ‫نمونه‬ ‫شکست‬ ‫از‬ ‫پس‬ . ‫شود‬ ‫می‬ ‫ترسیم‬
‫گیری‬ ‫اندازه‬ ‫دوباره‬‫کرده‬‫می‬ ‫انجام‬ ‫را‬ ‫الزم‬ ‫محاسبات‬ ‫و‬
. ‫دهیم‬

11. : ‫محاسبات‬
1-‫تسلیم‬ ‫تنش‬
2–‫یانگ‬ ‫مدول‬
3–‫نهایی‬ ‫کششی‬ ‫استحکام‬
4–‫شکست‬ ‫تنش‬
5–‫ارتجاعی‬ ‫مدول‬
6–‫چقرمگی‬
7–‫طول‬ ‫ازدیاد‬ ‫درصد‬

12. 8–‫مقطع‬ ‫سطح‬ ‫کاهش‬ ‫درصد‬