Испытаний необходимы

Глава XXIII. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, КЛАССИФИКАЦИЯ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

354 Классификация и методы испытаний неметаллических материален

Классификация и методы испытаний неметаллических материалов

358 Классификация и методы испытаний неметаллических материалов

360 Классификация и методы испытаний неметаллических материалов

§ 4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Методы испытаний неметаллических материалов, как, например определение плотности и массы, прочностных показателей, не отличаются от общеизвестных, широко освещенных в технической литературе, и в специальном описании не нуждаются. Ниже мы приводим описание только некоторых специальных методов испытаний, являющихся необходимыми для оценки неметаллических коррозионностойких материалов и защитных покрытий.

Методы испытаний неметаллических материалов 361

362 Классификация и методы испытаний неметаллических материалов

Методы испытаний неметаллических материалов 363

364 Классификация и методы испытаний неметаллических материалпп

Для оценки величины предела выносливости по методу Про строят график (рис. 52), экстраполяция которого до оси ординат дает величину предела выносливости. Показатель степени, принимаемый Про разным 0,5, не для всех материалов дает удовлетворительные результаты и часто зависит от конфигурации образцов, вида нагружения, уровня начального нагружения и др. Обычно этот метод дает завышенные оценки пределов выносливости (до 20%). Для проведения испытаний необходимы специальные машины, позволяющие непрерывно увеличивать амплитуды напряжений. Возможно проведение испытаний со ступенчатым увеличением амплитуды напряжений на обычных испытательных машинах (при достаточно большом числе ступеней).

Все методы определения упругих характеристик, по существу, являются неразрушающими. Однако при проведении стандартных испытаний необходимы вырезка или изготовление большого количества образцов определенной формы и размеров, поэтому эти методы связаны в какой-то степени с разрушением изделий. Кроме того, упругие свойства образца не всегда равнозначны упругим свойствам материала изделия и требуют значительных затрат труда для их определения. Наиболее эффективными для контроля упругих характеристик материалов непосредственно в изделии являются физические неразрушающие методы.

Коррозия при трении — разрушение металла, вызываемое одновременным воздействием коррозионной среды и трения. Коррозия при колебательном перемещении двух поверхностей относительно друг друга в условиях воздействия коррозионной среды определяется как фреттинг-коррозия. Для проведения испытаний необходимы соответствующие лабораторные установки, имитирующие работу пар трения и условия коррозионной среды. В рамках ЕСЗКС проведение испытаний на износостойкость регламентируется ГОСТ 23.211—80.

Лабораторные способы испытаний необходимы при изучении противоизносных свойств материалов, методов обработки, упрочнений, при выборе рациональной формы деталей. Ценность лабораторных исследований заключается также в том, что они позволяют накопить и проверить исходные данные для разработки общих методов борьбы с износом и методов расчета износостойкости, а также планирования сроков службы деталей и узлов машин.

димости проведения испытаний при более высоких давлениях . используют гидроусилители (мультипликаторы), которые по^ зволяют поднять давление до 50—150 МПа. При использовании гидроусилителя для усталостных испытаний необходимы специальные меры, чтобы исключить постепенное «сползание» поршня гидроусилителя в одну сторону из-за неизбежных утечек по поршню гидроусилителя. Таким образом, параметры]электрогидравличе-ских установок для испытаний на давление определяются параметрами маслонасосных станций и используемых ЭГР.

Вопросы механического упрочнения поверхностного слоя деталей машин еще не изучены для многих новых материалов, внедренных уже в машиностроение и создаваемых вновь. Поэтому наряду с дальнейшей систематизацией и обобщением факторов, обусловливающих природу поверхностного упрочнения на основе уже проделанных испытаний, необходимы такие же работы по новым материалам и по неизученным технологическим процессам. Для того чтобы обеспечить высокую теплостойкость многих деталей, применяют биматериалы, в которых два разных материала соединяются путем молекулярной диффузии при температурах в несколько тысяч градусов. О свойствах поверхностного слоя таких деталей и технологических методах их облагораживания известно очень мало. Это новые вопросы технологии улучшения качества поверхностного слоя деталей машин.

Механические испытания сварных образцов проводят для определения стандартных механических характеристик материала — предела текучести, прочности, относительного удлинения и поперечного сужения (показатели пластичности), а также ударной вязкости. Кроме того, проводят испытания на изгиб плоского образца или на сплющивание (для труб диаметдрм менее 108 мм). Эти виды испытаний необходимы в следующих случаях:

Эквивалентные режимы испытаний проводят, когда время действия эксплуатационных нагрузок велико и воспроизведение аналогичных условий нецелесообразно. Тогда за меньший срок времени осуществляют эквивалентные испытания, подтверждающие работоспособность основных элементов конструкций за время их эксплуатации. Эквивалентные режимы испытаний необходимы, если в естественных условиях не всегда можно воспроизвести вид и характер изменения нагрузок во времени, например, создать случайные режимы нагружения с заданными законами распределения и спектральными плотностями случайных нагрузок. В этих и других случаях необходимо заменить эксплуатационный режим нагружения эквивалентными режимами.

Механические испытания сварных образцов проводят для определения стандартных механических характеристик материала — предела текучести, прочности, относительного удлинения и поперечного сужения (показатели пластичности), а также ударной вязкости. Кроме того, проводят испытания на изгиб плоского образца или на сплющивание (для труб диаметром менее 108 мм). Эти виды испытаний необходимы в следующих случаях:

1-й и 2-й этапы испытаний необходимы также для оценки износостойкости новых материалов и способов их обработки, а также для контроля качества материалов. Исходя из получаемых данных, конструкторы имеют возможность обоснованно подходить к выбору материалов для конкретных деталей и узлов.

димости проведейия испытаний при более высоких давлениях используют гидроусилители (мультипликаторы), которые позволяют поднять давление до 50—150 МПа. При использовании гидроусилителя для усталостных испытаний необходимы специальные меры, чтобы исключить постепенное «сползание» поршня гидроусилителя в одну сторону из-за неизбежных утечек по поршню гидроусилителя. Таким образом, параметры^электрогидравличе-ских установок для испытаний на давление определяются параметрами маслонасосных станций и используемых ЭГР.