Организация и технология испытаний : в 2 ч. Ч. 2: Автоматизация испытаний. Серегин М.Ю. - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

образцы нагревают или охлаждают и сразу же после этого разрушают. В качестве охладителей до 200 К ис-
пользуют ацетон с сухим льдом, а для более низких температур – смесь изопентана или пропана с жидким азо-
том. Для того чтобы в момент разрушения гарантировать отклонение температуры образца от заданной темпе-
ратуры испытаний не более ±2 ºС, предусматривают перегрев или переохлаждение образца, зависящее от раз-
ности между комнатной температурой и температурой испытаний и от времени до разрушения образца. Время
выдержки образцов при температуре испытаний должно составлять минимум 10…15 мин, а время от извлече-
ния образцов из нагревательного или охлаждающего устройства до разрушения не должно превышать пя-
ти секунд. Для построения полноценной диаграммы α
k
– Т требуется около 30 образцов обычно на 10 значений
температур приходятся по три образца.
Три принципиально возможных вида кривой ударная вязкость – температура представлены на рис. 32.
Кривая 1. Зависимость ударной вязкости от температуры незначительна и материал даже в зоне низких
температур еще достаточно вязок. Хрупкое разрушение может произойти только при особых условиях обра-
ботки, например после нейтронной бомбардировки. Подобное изменение свойств характерно для металлов с
ГЦК-решеткой таких, как алюминий, медь, никель, аустенитные стали, а также для вязких высокополимерных
материалов. В указанных случаях зачастую вообще нет необходимости проводить испытание на ударную вяз-
кость, так как вязкость может быть в достаточной мере косвенно охарактеризована значениями относительного
удлинения и сужения при испытании на растяжение.
Кривая 2. При весьма незначительной зависимости от температуры наблюдаются также очень низкие значе-
ния ударной вязкости в широком интервале температур. Подобное поведение характерно для хрупких материалов
таких, как стекло, керамические материалы, высокопрочные (закаленные на мартенсит) стали. Целесообразнее
определять сопротивление этих материалов ударным нагрузкам при испытаниях на ударный изгиб или ударное
кручение, а также использовать методы механики разрушения.
Кривая 3. Ударная вязкость падает в относительно узком интервале температур – от высоких значений до
низких. Для металлов при высоком значении ударной вязкости характерен вяз-
кий излом, для самых низких значений ударной вязкости обычно характерно
хрупкое бездеформационное разрушение. На промежуточном участке резкого
падения кривой α
k
– Т наблюдается смешанное разрушение с различными до-
лями вязкого хрупкого излома. Такой вид кривой α
k
– Т типичен для металлов
с о.ц.к. или гексагональной решеткой. Промежуточный (ниспадающий) уча-
сток кривой имеет большое значение
для характеристики сталей с феррито-
перлитной структурой, так как даже
небольшие различия в химическом
составе и состоянии структуры приво-
дят к заметному сдвигу положения и
наклона этого участка (переходной
зоны) от вязкого к хрупкому разруше-
нию (рис. 33).
При точном построении кривых α
k
– Т в зоне падения кривой
можно зафиксировать несколько перегибов, которые могут быть связа-
ны с изменениями механизма разрушения. Учитывающие это явление
предложения по определению зависящей от физических свойств мате-
риала температуры перехода к хрупкому разрушению пока еще не на-
шли применения в практике испытаний. Чаще используются опреде-
ляемые эмпирически предельные (переходные) температуры
Т
ü
, кото-
рые позволяют классифицировать различные материалы по их склон-
ности к хрупкому разрушению. Надо подчеркнуть, что значения этих переходных температур нельзя рассмат-
ривать как нижний предел эксплуатационных температур для деталей машин и установок.
1.3.4.3. Испытания на ударную вязкость надрезанных образцов с регистрацией диаграммы. Опреде-
ляемая при обычном испытании надрезанного образца работа удара
W
k
является интегральной величиной, зави-
сящей от прочности и пластичности в соответствии с формулой
∫
=
σ=
c
f
f
k
dfW
0
, (1.23)
где f – прогиб; f
с
– прогиб при разрушении об- разца.
Как показано на рис. 34, одна и та же рабо- та удара получается при со-
вершенно различных значениях напряжения и прогиба.
По этой причине невозможно использовать рассчитываемую по работе удара
ударную вязкость для определения размеров конструктивных элементов,
подвергающихся ударным нагрузкам.
Рис. 32. Кривые ударная вяз-
кость – температура для раз-
личных групп материалов:
1 – высокий уровень;
2 – низкий уровень;
3 – крутое падение
Рис. 33. Влияние содержания уг-
лерода в стали на ход кривой а α
k
–
Т; образцы с острым надрезом
(цифры на кривых соответствуют
содержанию углерода, %)
Рис. 34. Схематические
кривые усилие удара –
прогиб

Страницы