Испытания материала

Испытания листового ниобия марки НВЧ на ползучесть при 1000 °С и 69 МПа привели к разрушению образцов в вакууме через 270 мин при 6=28 %, в спокойном воздухе — через 126 мин при 6=14 %, а в скоростном воздушном потоке — через 41 мин при 6 = 7%. Скоростной воздушный поток уменьшал сечение образца вследствие образования окалины и уноса ее потоком газа [1].

Рис. 48. Схема устройства для испытания листового материала и проволок.

С учетом преимуществ и недостатков известных методов крепления образцов [42] нам удалось разработать оригинальное устройство для испытания листового материала и проволоки [44, 42]. В устройстве (рис. 48) каждый зажим содержит две боковые пластины /, между которыми закреплены опора 2, имеющая криволинейную поверхность, и упорная планка 3. В отверстия пластин установлен прижим 4, выполненный в виде цилиндрического пальца с эксцентричной проточкой в средней части. Прижим вместе с упорной планкой образуют узел крепления образца 5. Устройство помещено в нагреватель 6. На боковых пластинах установлены съемные теплорассеивающие шторки 7 и 8, служащие для выравнивания температуры по рабочей части образца.

Требованиям ГОСТ 10510—80 отвечает прибор мод. МТЛ-ЮГ-1 для испытания листового металла на выдавливание (рис. 4).

Рис. 4. Прибор МТЛ-ЮГ-1 для испытания листового металла на выдавливание

5. Технические характеристики машин для испытания листового металла на выдавливание

6. Зарубежные приборы для испытания листового металла на вытяжку

7. Техническая характеристика машин мод. 140 и 141 для испытания листового материала на вытяжку (фирмы Erichsen)

41. Винокуров В.А., Макаров Г.И. Способ испытания листового материала на разрыв. А.С. 647581. СССР. Б.И. 1979. № 6. 2 с.

Технологические MeTo;Qii испытания листового металла с целью определения их пригодности для операций гибки приведены в табл. 6.

10. Рубенкова Л. А., Щеглов Б. А. Механические испытания листового металла. М., «Машиностроение», 1963 (НТО Машпром).

7 Механические испытания материала изделий согласно Согласно научно-техническим документам ГОСТ 1497-84, ГОСТ 6996-66 и ГОСТ 9454-78

Том в целом рецензировал С. Пастернак; эта рецензия явилась причиной значительного улучшения текста. Р. Мак-Феррон, X. Оганьян, А. Фельцер, Р. Киршман и другие оказали нам помощь в составлении задач; М. Россман подготовил вспомогательные материалы. За литературную редакцию мы выражаем благодарность Т. Паркинсону. По вопросам геофизики мы с благодарностью выслушали советы Дж. Верхугена, Б. Болта и Дж. Рейнольдса; по астрономии — П. Ходжа; по биофизике — Р. Виллиямса, Д. Стента, В. Филлипса и X. Чечмена. Мы благодарим также своих помощников за подбор учебных фильмов, фотографий, сносок, ответов к задачам, а также за организацию «обратной связи» со студентами и ассистентами во время третьего испытания материала учебника.

2. Выбор схемы испытания. Для каждого вида испытания материала на стойкость по отношению к тому или иному процессу старения применяется, как правило, большое число схем и методов. Чем сложнее процесс, чем больше факторов влияет на его протекание, тем разнообразнее варианты нагружения, кинематика, среда, применяемые при испытании. Особенно показательно в этом отношении испытание на износ, поскольку на процесс изнашивания влияет большое число факторов (см. гл.5).

Наиболее распространенными являются испытания материала на растяжение и сжатие при статическом нагружении.

дела выносливости (усталости). За условный предел выносливости принимают напряжение, при котором образец способен выдержать 108 циклов (принятая база для испытания). Для каждого материала существует такое максимальное значение напряжения, при котором образец выдерживает, не разрушаясь, практически любое количество циклов. Величина такого напряжения называется пределом выносливости (усталости). Выбор предела выносливости обусловлен определенными трудностями, так как для большинства материалов пределы выносливости пока еще не определены. Для получения их требуется произвести механические испытания материала на усталость и по полученным результатам построить кривые выносливости. Если такие кривые отсутствуют, то приходится пользоваться приближенными методами определения предела выносливости. При деформации изгиба, растяжения и кручения пределы выносливости для различных материалов могут быть приближенно определены по величинам пределов текучести и прочности (табл. 13.3),

Испытания на жаропрочность термоплакированных и непокрытых образцов из сплава ЭИ598 показали, что термоплакирование значительно повышает длительную жаропрочность. Повышение на 40% длительной жаропрочности лопаток турбины с нанесенным поверхностным слоем алюминия наблюдали американские исследователи [4]. Этот эффект можно объяснить, если считать, что на разрушение образца при испытании на длительную жаропрочность действуют два фактора — ползучесть и газовая коррозия. При наличии на поверхности образца более жаростойкого (при температуре испытания) материала, чем основа, образец будет длительное время защищен от действия коррозии, т. е. один из факторов, разрушающих образец, будет таким образом устранен.

пенного накопления повреждении в пределах сформированной зоны пластической деформации перед вершиной трещины. В случае испытания материала при комнатной температуре процессы скольжения, доминирующие в материале, могут быть реализованы в существенной зависимости от того, каково стеснение пластической деформации у кончика трещины. Поэтому пластическая деформация начинается с затуплением трещины после достижения уровня напряжения, при котором преодолены остаточные напряжения, созданные при выращивании усталостной трещины.

Изучение внешнего вида отпечатка на алюминии под микроскопом показало, что индентор без повреждений и отпечаток имеет правильную форму. Аналогичные испытания, проведенные на силициде тантала, имеющем микротвердость 15000 МН/ма, указывают на то, что в результате повреждения индентора величина микротвердости по сравнению с контрольными замерами алмазной пирамидой отличалась на 5—10% с увеличением количества уколов. Исходя из полученных данных, можно считать, что сапфировый четырехгранный индентор может быть использован для испытания материала с твердостью в 2,5; 2,7 раза меньшей, чем твердость сапфира. Указанное соотношение, очевидно, можно использовать при высокотемпературных испытаниях, причем температурный предел испытания будет определяться прежде всего этим условием.

К косвенным методам определения адгезионной прочности на поверхности раздела относятся испытания материала на прочность при межслойном сдвиге и растяжении в поперечном направлении. Данные о прочности композитов при межслойном сдвиге-приведены в работах -[йО, 27]. Установлено, что микроструктура волокна с учетом его модуля упругости и метода обработки поверхности влияет на межслойную сдвиговую прочность материала! и, следовательно, на адгезионную прочность. Зависимость прочности композита при межслойном сдвиге от модуля упругости необработанного волокна изучена Гоаном и Прозеном '[27].

При инфицировании образцов необходимо: учитывать нагрузку количества конидий на единицу площади (наиболее достоверны результаты при 106 конидий на 1 мм2); наносить конидии на поверхность в виде суспензии не в дистиллированной воде, а в стандартной питательной среде, что обеспечивает оптимальные условия для роста гриба и более жесткие условия для испытания материала; учитывать не рост грибов, а фунгицидность материала. Фунгицидность должна проявляться на протяжении 1...5сут., поскольку даже более длительные сроки ее проявления создают возможность образования устойчивых мутантов [43, с. 193].

При выборе материала конструктор должен исходить из того, что во многих случаях окончательный вывод о правильности выбора можно сделать только после испытания материала в условиях эксплуатации. Поэтому заключительный этап создания конструкции изделия — его испытания— должен быть лроведен с особой тщательностью и в полном объеме.