Испытаний полимерных

Определение выбросов загрязняющих веществ Тпо израсходованному топливу не учитывает структуру, техническое состояние парка автомобилей, условия эксплуатации, поэтому может быть использовано только для ориентировочной оценки выбросов. Данные испытаний показывают, что отношение выбросов окиси углерода к соответствующему расходу топлива автомобилем одной модели при испытаниях по европейскому ездовому циклу может изменяться в пределах 0,2 ... 0,55. Этот метод неприменим при оценке выбросов автомобилей, оборудованных средствами снижения токсичности.

Результаты испытаний показывают, что разрушающие окружные напряжения аераз. примерно пропорционально снижаются с увеличением относительной глубины острого надреза h/S. В таблице 1.4 даны результаты циклических испытаний. Видно, что с увеличением испытательного напряжения или то же, что и снижение критической глубины надреза hKp/S, долговечность возрастает. Однако, сосуды с такими же дефектами без предварительных статических испытаний имеют гораздо большую (примерно в 2,5 раза) долговечность, чем сосуды после гидравлических испытаний. Это объясняется тем, что в вершине критических дефектов происходит полное исчерпание деформационной способности, а также некоторое увеличение их глубины. При этом, коэффициент снижения долговечности Р = N/N0 ~ 0,4 - для низкоуглеродистых сталей. Для низколегированных сталей (3 достигает до 0,2.

Результаты испытаний показывают, что кратковременная прочность образцов с ремонтных участков приближается к прочности основного сплава ЖС6К (см. табл. 117). Таким образом, разработанная технология приемлема для ремонта литейных дефектов методом пайки.

гателя работал в реакторе, причем в качестве рабочей жидкости использовали масло MIL-L-7808C на основе эфиров двухосновных кислот. Эта же жидкость облучалась в статических условиях в пять раз большей дозой. Некоторые изменения ее свойств в различных условиях приведены в табл. 3.5. Результаты испытаний показывают, что после облучения жидкости в реакторе в течение 232 ч при интегральном потоке 1,49 X X 1014 нейтрон/см2 и дозе 4,8-108 эрг!г по у-излучению, дальнейшее облучение этой же жидкости в статических условиях примерно в шесть раз большей дозой не привело к новым радиационным изменениям. Основные требования, предъявляемые к смазкам для газотурбинных двигателей и гидравлическим жидкостям для современных самолетов, очень схожи, хотя для последних допуски на рабочие характеристики более жестки. Значительные изменения вязкости и повышенная летучесть жидкости (газообразование) могут привести к неисправности гидравлического насоса. В результате сильного вспенивания ухудшается передача мощности. Кроме давно используемых гидравлических жидкостей, полученных из нефтепродуктов (MIL-0-5606), были разработаны различные смеси синтетических жидкостей для использования в современных газотурбинных самолетах. Результаты влияния у-излучения на некоторые свойства трех таких жидкостей (дисилоксана, смеси дисилоксана с эфиром двухосновной кислоты и соли эфира кремневой кислоты) приведены в табл. 3.6. Благодаря сходству состава авиационных гидравлических жидкостей и смазочных материалов для газотурбинных самолетов при облучении они подвергаются одинаковым изменениям, за исключением вязкости. При облучении дозами не более 1010 эрг/г в обычной гидравлической жидкости происходит деструкция введенной полимерной присадки. Это приводит к уменьшению общей вязкости, часто сопровождающейся существенным понижением температуры воспламенения. При более высоких дозах (1 • 1011 эрг/г) радиационно-индуцированное загустение базовой жидкости оказывается сильнее влияния деструкции присадки.

Результаты испытаний показывают, что в условиях приморского влажного субтропического климата хромоникелевая сталь может применяться без дополнительной защиты, однако необходимо периодически очищать ее поверхность от накопления морских солей и других загрязнений во избежание щелевой коррозии.

Удельная нагрузка выбиралась по результатам испытаний сталей 45 и У1ОА, подвергнутых различным режимам термической обработки. Образцы сечением 5X5 мм испытывались на пути трения 10 м при скорости скольжения 4,8 м/мин. Результаты испытаний показывают (рис. 50, а), что прямая пропорциональность износа в основном сохраняется до удельной нагрузки 10—12 кгс/см2. Эти результаты аналогичны данным М. М. Хрущева и М. А. Бабичева [114]. Для дальнейших испытаний принята удельная нагрузка на образец 3,6 кгс/см2.

Результаты испытаний показывают, что образование гидридов титана в трубах из титана TJ-55A возможно при определенных условиях даже в условиях строгого контроля процесса сварки. Наиболее интенсивное образование гидрида наблюдается в образцах, выдержавших наибольшее количество циклов испытаний. Это указывает на то, что механизм образования гидрида зависит от давления, температуры и газового потока. На рис. 6 показано образование гидрида на поверхности трубы из титана Ti-55A.

Таким образом, приведенные в настоящей работе данные для испытаний с выдержками на термоусталостных установках и на установках без следящей системы нагружения, а также анализ методики и результатов этих испытаний показывают:

Описанный характер коррозии проявляется также в поведении сталей в продуктах сгорания других широко применяемых в промышленности топлив (рис. 13.2). Результаты расчета глубины коррозии сталей на ресурс 10* ч, проведенного на основании данных длительных лабораторных и промышленных испытаний, показывают, что обычно коррозионно-стойкая сталь 12Х18Н12Т в продуктах сгорания сернистого мазута и угольного топлива имеет относительно небольшое преимущество перед перлитными сталями. Наибольшую стойкость в области высоких температур проявляет хромистая сталь ЭИ756. Топлива по степени коррозионной агрессивности продуктов их сгорания можно расположить в следующий ряд (в направлении усиления коррозии): природный газ, угли различных месторождений, сернистый мазут, эстонские сланцы.

Полученные опытные данные многих сотен испытаний показывают, что имеются большие экспериментальные трудности, которые должны быть преодолены, чтобы получить корректные кривые v — К. Эти проблемы обсуждаются ниже.

По-видимому, коррозионное поведение свинца очень слабо зависит от географического положения места испытаний. Типичные для свинца и его сплавов значения скоростей коррозии приведены в табл. 63. Результаты многочисленных испытаний показывают, что в среднем свинец и его сплавы корродируют в морской воде со скоростью около 13 мкм/год [121]. В то же время при экспозиции на мелководье и на больших глубинах скорости коррозии некоторых сортов свинца достигли 30 мкм/год (табл. 64). Коррозия при экспозиции до 6 мес была равномерной. При увеличении продолжительности испытаний можно ожидать замедления коррозии. Интересно отметить, что на большой глубине скорость коррозии припоя 67 РЬ—33 Sn была примерно такой же, как у чистого свинца, а на мелководье —• гораздо больше (94 мкм/год) [92].

7.3. Методы испытаний полимерных материалов на стойкость к старению

В качестве краткого итога, можно сказать, что большинство полимерных материалов не подвержено серьезным разрушениям при про1-должительном погружении в морскую воду. За некоторыми исключениями эти материалы не разрушаются морскими микроорганизмами. Морские точильщики могут проникнуть в любой полимер, но обычно при этом образуются лишь мелкие ямки на поверхности. Однако, материал может в течение многих лет не подвергаться воздействию точильщиков. Теперь, когда эти общие биологические закономерности уже установлены, проведение дополнительных долговременных натурных испытаний полимерных материалов вряд ли может принести большую пользу. Влияние самой морской воды на эти материалы можно гораздо точнее и дешевле изучить в лабораторных условиях.

Кроме изложенных выше теоретических предпосылок были проведены испытания на набухание ушютнительных линз из различных полимерных материалов при практическом их использовании в гидравлических системах. Ниже приведены результаты испытаний полимерных линз с условным проходным диаметром Dy равным «0 SO ъ.сут 10.10-з и 15-Ю-3 с. Испытания проводились для воды и масла АМГ-10 на линзах из пяти полимеров, достаточно различных по своим физико-механическим свойствам: полиэтилена, полипропилена, смолы П-68, капролона и поликапролактама. Расчет велся по увеличению веса образца в процентах к первоначальному весу по формуле (7). Испытания проводились в приспособлении (рис. 46) без давления и под давлением Р = 200-Ю5 Н/м2. В табл. 6 сведены данные по сравнительному насыщению прокладок водой и маслом АМГ-10 без давления, на основании которых построены графики (рис. 47 и рис. 48).

Работой двигателей нагружения образца и двигателей регистраторов управляют электронно-следящие системы машины, включающие блок управления, блок регистрации растяжения и блок регистрации кручения. Машина СН-4 (рис. 23) предназначена для испытаний полимерных материалов на растяжение (сжатие), кручение и внутреннее давление. Цилиндрический образец (сплошной или трубчатый) 11 зажимают в захватах 6. Нижний захват неподвижно закреплен на валу, вращающемся вокруг вертикальной оси машины. Привод вала состоит из электродвигателя, пятиступенчатого редуктора 7 (пять диапазонов скоростей) и червячной пары. Скорость вращения вала грубо регулируется с помощью редуктора 7 и плавно—реостатом 9, управляемым реверсивным двигателем 10, включенным в схему следящей системы. Верхний захват образца закреплен на динамометре 12, который, в свою очередь, закреплен на подвижной траверсе 5, перемещающейся вместе с тягами 2 и верхней подвижной траверсой 1 лишь в вертикальном направлении. Осевое усилие и внутреннее давление в образце создаются давлением газа, подаваемого соответственно в рабочую полость сильфона 3 и внутрь образца. Для каждого вида нагружения имеется независимое задающее и исполнительное устройство как по усилиям, когда реохорды датчиков подсоединены к силоизмери-тельным приборам, так и по деформациям, когда реохорды подключены в цепь измерителей деформации. За-дающе-исполнительное устройство выполнено аналогично устройству, использованному в машине СН».

Сейчас одно название присуще десяткам материалов с различными свойствами, в этом можно убедиться, сравнив результаты испытаний полимерных материалов, проведенных в различных странах или даже в различных лабораториях.

Изложены.основные методы испытаний полимерных материалов

В США рядом организаций было разработано много других методов испытаний полимерных материалов на огнестойкость. Ниже анализируются некоторые из них, заслуживающие внимания.

Существует чрезвычайно большое число методов и приборов для механических испытаний полимерных материалов. Большинство этих испытаний весьма специфичны и не являются стандартными. Однако значительная часть их стандартизована и приводится в ежегодны'х сборниках ASTM [1 ]. Ниже приведены номера томов (частей) этих сборников, посвященных методам испытаний различных типов полимерных материалов и изделий из них:

Большинство полимеров и пластмасс на их основе, за исключением некоторых реактопластов, способны размягчаться при определенной температуре. При этой температуре материал легко деформируется под нагрузкой. Выше этой температуры жесткие аморфные пластики теряют свои конструкционные свойства. Поэтому методы оценки теплостойкости, в которых определяют верхний температурный предел безопасного нагружения материала, очень важны для испытаний полимерных материалов [4, 5, 7, 19]. Как и следует ожидать, теплостойкость аморфных полимеров и материалов на их основе непосредственно связана с температурой стеклования Тс. Теплостойкость высококристаллических полимеров обычно значительно выше Тс. Наполнители также часто повышают теплостойкость аморфных полимеров значительно выше их Тс.

Машина СН-4 (рис. 23) предназначена для испытаний полимерных материалов на растяжение (сжатие), кручение и внутреннее давление. Цилиндрический образец (сплошной или трубчатый) и зажимают в захватах 6. Нижний захват неподвижно закреплен на валу, вращающемся вокруг вертикальной оси машины. Привод вала состоит из электродвигателя, пятиступенчатого редуктора 7 (пять диапазонов скоростей) и червячной пары. Скорость вра-щения вала грубо регулируется с помощью редуктора 7 и плавно—реостатом 9, управляемым реверсивным двигателем 10, включенным в схему следящей системы. Верхний захват образца закреплен на динамометре 12, который, в свою очередь, закреплен на подвижной траверсе 5, перемещающейся вместе с тягами 2 и верхней подвижной траверсой / лишь в вертикальном направлении. Осевое усилие и внутреннее давление в образце создаются давлением газа, подаваемого соответственно в рабочую полость сильфона 3 и внутрь образца. Для каждого вида нагружения имеется независимое задающее и исполнительное устройство как по усилиям, когда реохорды датчиков подсоединены к силоизмери-тельным приборам, так и по деформациям, когда реохорды подключены в цепь измерителей деформации. За-дающе-исполнительное устройство выполнено аналогично устройству, использованному в машине СН.