آزمایش تست مخرب (DT): معرفی، انواع، عملکرد و کاربردها

معرفی آزمون‌های مخرب (DT)

آزمون‌های مخرب (Destructive Testing - DT) به روش‌هایی اطلاق می‌شود که در آن نمونه مورد آزمایش پس از انجام آزمون، دچار آسیب دائمی می‌شود و قابلیت استفاده مجدد را از دست می‌دهد. این آزمون‌ها عمدتاً برای ارزیابی خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی مواد در صنایع مختلف مانند متالورژی، مهندسی عمران، خودروسازی و هوافضا استفاده می‌شوند.
در این روش‌ها، نمونه‌ها تحت بارهای شدید قرار می‌گیرند تا نقاط ضعف، مقاومت و رفتار مواد در شرایط مختلف بررسی شود. از آنجا که این آزمون‌ها منجر به تخریب نمونه می‌شوند، معمولاً بر روی تعداد محدودی از قطعات در خط تولید انجام می‌شوند.

انواع آزمون‌های مخرب

آزمون‌های مخرب به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند که هرکدام برای ارزیابی خاصی از خواص مواد طراحی شده‌اند:

تست کشش (Tensile Test)

• هدف: اندازه‌گیری استحکام کششی، مقاومت تسلیم، مدول الاستیسیته و انعطاف‌پذیری مواد.

• کاربرد: در صنایع فلزی، پلیمری و کامپوزیت‌ها.

• استانداردها: ASTM E8, DIN 50125.

تست فشار (Compression Test)

• هدف: ارزیابی مقاومت مواد در برابر نیروهای فشاری.

• کاربرد: برای مواد ترد مانند چدن، بتن و سرامیک‌ها.

تست خمش (Bending Test)

• هدف: سنجش مقاومت مواد در برابر خمش.

• انواع:

  • خمش سه‌نقطه‌ای

  • خمش چهارنقطه‌ای

• استانداردها: ASTM E290, ASTM E855.

آزمایش ضربه (Impact Test)

• هدف: تعیین انرژی جذب‌شده توسط ماده در برابر ضربه.

• انواع:

  • آزمون شارپی (Charpy)

  • آزمون آیزود (Izod)

• کاربرد: بررسی رفتار مواد در دماهای مختلف.

 تست خزش (Creep Test)

• هدف: ارزیابی تغییر شکل مواد تحت بار و دمای بالا در طول زمان.

• کاربرد: در صنایع هوافضا و نیروگاهی.

تست خستگی (Fatigue Test)

• هدف: بررسی مقاومت مواد در برابر بارهای متناوب.

• کاربرد: در صنایع خودروسازی و هوافضا.

متالوگرافی (Metallography)

• هدف: بررسی ریزساختار مواد با میکروسکوپ.

• مراحل: نمونه‌برداری، پولیش، اچ کردن و آنالیز.

سختی‌سنجی (Hardness Test)

• انواع:

  • راکول (Rockwell)

  • برینل (Brinell)

  • ویکرز (Vickers)

• کاربرد: کنترل کیفیت قطعات فلزی.

نحوه عملکرد آزمون‌های مخرب

در این آزمون‌ها، نمونه‌ها تحت نیروهای مکانیکی (کشش، فشار، ضربه و ...) قرار می‌گیرند تا رفتار آن‌ها در شرایط مختلف ارزیابی شود. داده‌های حاصل از این آزمون‌ها به صورت نمودارهای تنش-کرنش، انرژی شکست و تغییر شکل‌ها ثبت می‌شوند.
به‌عنوان مثال، در تست کشش، نمونه تا نقطه شکست کشیده می‌شود و پارامترهایی مانند استحکام نهایی و درصد ازدیاد طول محاسبه می‌شود.

مزایای آزمون‌های مخرب

• دقت بالا: نتایج دقیق و قابل اعتماد برای طراحی مهندسی.

• شناسایی عیوب: تشخیص ترک‌ها، تخلخل و ناخالصی‌ها.

• ارزیابی رفتار مواد: پیش‌بینی عملکرد مواد در شرایط واقعی.

• کنترل کیفیت: تضمین استانداردهای تولید.

کاربردهای آزمون‌های مخرب

• صنایع فلزی: ارزیابی فولاد، آلومینیوم و آلیاژها.

• ساخت‌وساز: تست بتن و مصالح ساختمانی.

• هوافضا: بررسی مقاومت قطعات تحت بارهای دینامیکی.

• خودروسازی: تست ایمنی و دوام قطعات.

• پتروشیمی: ارزیابی مقاومت لوله‌ها و مخازن تحت فشار.

تفاوت آزمون‌های مخرب (DT) و غیرمخرب (NDT)

کمیت‌های قابل اندازه‌گیری در DT

• استحکام کششی و فشاری

• انرژی ضربه

• درصد تغییر شکل

• سختی مواد

• مقاومت خستگی و خزش

• ریزساختار متالورژیکی

نتیجه‌گیری

آزمون‌های مخرب (DT) ابزاری ضروری در کنترل کیفیت و ارزیابی خواص مواد هستند. اگرچه این روش‌ها منجر به تخریب نمونه می‌شوند، اما داده‌های دقیقی برای بهبود فرآیندهای تولید ارائه می‌دهند. انتخاب بین DT و NDT بستگی به نیاز صنعت، هزینه و دقت مورد نظر دارد.