これは材料力学性能試験において非常に一般的で古典的な問題である。ワイヤーの引張試験はニップで中断され、ほとんどの場合、ワイヤー自体の強度が不足している問題ではなく、「応力集中」と「クランプ損傷」による「非正常破壊」。

簡単に言えば、ニップ付近の領域のワイヤー布団です「早め」に破壊された。この問題の原因と解決策の詳細は次のとおりです。

核心原因：応力集中

理想的な引張試験では、試料スケールセグメント（中間の均一な部分）の応力は均一に分布している。しかし、クランプ口の近くでは、状況が複雑になります。

1.幾何学的形状突然変異：自由状態から突然クランプによりワイヤが食い込まれ、このクランプ点は幾何学的形状と拘束条件の突然変異点である。

2.応力集中：すべての外力がこのクランプポイントを通って伝達され、クランプエッジの局所応力が試料の他の部分の平均応力よりはるかに高い結果となった。平均応力がワイヤの引張抵抗強度に達していなくても、ニップエッジのピーク応力は材料限界を超えており、ここで亀裂が発生し、迅速に破断する可能性がある。

具体的な原因分析とソリューション

1. ニップ自体の問題

クランプタイプが一致しません：

問題：間違ったクランプを使用しています。例えば、平板試料用の平らなニップをテストして丸鋼線を挟持すると、線接触が形成され、圧力が大きく、圧傷と切断鋼線が極めて容易になる。

ソリューション：試料の形状に一致するものを使用する必要がありますVクランプ口Vクランプ口はよりよく丸鋼線を包み、点を/線接触が面接触に変わり、応力分布がより均一になる。

クランプ摩耗または破損：

問題：ニップを長期に使用した後、歯目が研磨され、凹み、角崩れ、錆が発生した。これにより挟持力が低下し、スリップを防止するためにより大きな挟持力が必要となり、ワイヤへの損傷を激化させる。また、破損したニップ自体には多くの応力集中点が発生します。

ソリューション：摩耗したニップを定期的に点検して交換します。ニッパーの歯の筋がはっきりしていて、完全であることを確保します。

2. クランプ操作の問題

クランプ力が不適切：

問題：挟持力が小さすぎると、ワイヤーがニップ内を滑り、滑り始めると表面に深刻な傷と押出をもたらし、亀裂源を形成する。挟持力が大きすぎると、直接鋼線を押し潰したり圧傷したりして、鉗子口に深刻な機械的損傷と応力集中をもたらします。

解決策：適切かつ均一な挟持力を加えて、ちょうど滑りを防止できるようにするのが望ましい。油圧又は空気圧によりクランプされる装置については、標準又は経験に従って適切な圧力を設定することができる。

対中不良：

問題：試料は治具の中心線上に取り付けられておらず、偏心がある。これにより、試料は引張応力に加えて追加の曲げ応力を受けることになる。曲げ応力はニップエッジで最大であり、クラックの発生を大きく促進した。

ソリューション：試料を慎重に取り付けて、正しいことを確認します。自動調心用治具の場合は、自由に位置調整させます。

クランプ長さが不足：

問題：クランプ内でのワイヤのクランプ長さが短すぎる。これにより、ニップによるワイヤの拘束が不十分になり、滑りやすくなり、ニップから応力がスムーズにスケールセグメントに伝達されなくなり、ニップ出口に応力の高さが集中することになります。

解決策：十分なクランプ長さを確保し、通常、クランプ長さがワイヤ直径以上の3-5倍にするか、関連する試験基準の規定に従う。

3.試料調製の問題

クランプ損傷：

問題：挟持過程において、ニップの歯の紋様はすでに鋼線表面に肉眼的に見える圧痕、凹みまたは引っかき傷をもたらした。これらの損傷自体は微小な亀裂であり、直接破断の起点となる。

ソリューション：

より細く、より密な歯付きニップ（高強度ワイヤ用）を使用します。

ワイヤクランプ部にスペーサを加えることは、非常に有効な方法である。一般的に使用されるスペーサー材料には、次のものがあります。

薄い銅の皮、アルミニウムの皮：塑性が良く、ニップと鋼線の間の空隙を充填し、圧力を分散することができる。

サンドペーパー：砂面をワイヤーに向けると、摩擦力を増大させて滑りを防止することができ、また緩衝と分散圧力の役割を果たすことができる。

専用プラスチックガスケット。

試料自体に欠陥がある：

問題：ワイヤーがニップ付近に傷、微小亀裂、錆などの原始的な欠陥があれば、ここは自然に最も弱い部分である。

解決策：サンプリング時に試料表面の品質を検査し、明らかな欠陥のある領域を挟持部として使用しないようにする。

要約と調査手順

クランプ口でワイヤーが常に破断している場合は、次の順序で調べることをお勧めします。

1.まずクランプ口をチェックします：対応しているかどうかVクランプ口？歯目は摩耗していますか。きれいですか。

2.試料クランプ部を検査する：表面に明らかな打痕や損傷がないか？ある場合は、クランプ力が大きすぎるか、ニップが適切ではないことを示します。

3.パッドの使用を試みます：これは簡単で、コストが低く、よく有効な解決方法です。挟持部を薄い銅片またはサンドペーパー（砂面貼鋼線）で包んで挟持する。

4.検査操作：挟持力は適切ですか？試料は当たったか。クランプ長さは十分ですか？

5.破断位置の観察：破断が常にニップエッジの片側にある場合、対中不良の問題である可能性が高い。クランプ内部であれば、クランプ力が大きすぎたり、クランプ損傷による可能性が高い。

これらの要因を系統的に分析し、調整することで、ほとんどの部分を解決することができます「クランプで切断」の問題により、材料の性能を実際に反映した試験結果が得られた。