Испытательные установки

ное растрескивание под напряжением может происходить также в растворах FeCls и СиС12 [50]. При проведении испытаний с малой скоростью нагружения технически чистый цирконий, цирка-лой-2 и циркалой-4 (2т, 1,5 % Sn, 0,21 % Fe, 0,12 % Сг) подвергались КРН в растворах HNO3 с концентрацией >20 % при 25 °С, причем максимальная скорость растрескивания наблюдалась в 70—90 % растворах HNO3. В отличие от титана, присутствие МО2 не оказывает заметного разрушающего действия на цирконий'^б! ]. Испытания под постоянной нагрузкой (на U- и С-образных образцах) технического титана и некоторых циркониевых сплавов в 70 % НМО3 вплоть до температуры кипения указывают на высокую стойкость испытанных материалов к КРН, однако абсолютная устойчивость может и не наблюдаться [52]. Как цирконий, так и циркалой-2 проявляют склонность к КРН в парах иода (основного продукта деления урана) при 300—350 °С [53, 54]. Холодная обработка и радиационное отверждение увеличивают склонность к коррозии такого рода. Разрушение происходит в три стадии: 1) растрескивание или разрушение поверхностной оксидной пленки; 2) межкристаллитное растворение и 3) транс-кристаллитное распространение трещины [53]. Распространение трещин объясняют также на основе адсорбционного механизма [53].

таний в различных почвах для ряда низко- и среднелегирован-ных сталей. Наблюдается небольшое различие в скоростях подземной коррозии испытанных материалов, причем скорость коррозии со временем уменьшается. Экспериментальные исследования показали [60], что результаты, полученные при испытании образцов сталей в почве, могут быть использованы для оценки коррозии внешней поверхности трубопроводов.

Чамис и др. [39] провели испытания по Изоду миниатюрных образцов из эпоксидных стекло- и углепластиков .(размеры образцов 7,9 X 7,9 X 37,6 мм) с волойнами, параллельными и перпендикулярными оси консоли. Эксперименты выявили различные формы разрушения — расщепление, сопровождающееся выдергиванием волокон и расслоением. При поперечном армировании разрушение образца сопровождалось нарушением когезионных и адгезионных связей, а также расщеплением волокон. Как установлено авторами, ударная прочность образцов с поперечным армированием для всех испытанных материалов находится в соответствии с пределом прочности при межслоевом сдвиге.

В табл. 2.18 приведены данные об изменении внешнего вида и физического состояния некоторых облученных изолирующих материалов. Фосфоасбестовая бумага оказалась наиболее устойчивой из всех испытанных материалов. Из-за плохих механических свойств она обычно используется в комбинации с лаком или смолой. В миканитовой ленте, по-видимому, происходит селективное разложение связующего вещества, которое становится хрупким. Значительного изменения чешуек миканита не наблюдалось. Уменьшение стойкости к истиранию определяется в основном деструкцией связки, а не разложением самой слюды.

эпоксидные (в том числе термостойкие) смолы, а также смолы на основе полиэфиров (в том числе термостойкие). Некоторые кремнийорганические, фенольные, полиэфирные, эпоксидные и полиуретановые смолы, являющиеся компонентами стеклопластиков, были испытаны Томашотом [94] с целью выяснения возможности применения их в условиях облучения. Механические свойства этих материалов, за исключением эпоксидной смолы «Эпон» 1001, изменялись незначительно при дозах до 8,7-1010 эрг/г. Предполагается, что низкая стойкость «Эпон» 1001 связана с используемым катализатором. Способ плетения стеклоткани не влияет на долговечность армированных пластиков. Ни у одного из испытанных материалов в результате облучения электрические' свойства существенно не изменились [35]. Влияние облучения на механические свойства типичных армированных стеклом пластиков показано в табл. 2.22.

Температура и влажность ухудшают изоляционные свойства материалов при данной интегральной дозе. Из всех испытанных материалов

Материалы, форма и размеры образцов. Эксперименты проводили на образцах из хромель-копели и стали 45. В качестве материалов контртела применяли сталь 45 и гранит. Теплофизические свойства испытанных материалов приведены в табл. 10.

Химический состав испытанных материалов приведен в табл. 11, а механические свойства — в табл. 12. Результаты испытаний даны в табл. 13.

Таблица VII. 1 Состояние испытанных материалов и узлов

Выбор пути трения производился по результатам испытания стали 45, подвергнутой различным режимам термической обработки. Образцы сечением 5X5 мм испытывались на универсальной установке при удельной нагрузке 2,87 кгс/см2 и скорости скольжения 4,8 м/мин. Результаты испытаний показали, что для всех испытанных материалов износ прямо пропорционален пути трения.

Робэн 1 проводил испытания трением по абразивной шкурке « постоянной скоростью (рис. 1, а). Значения коэффициентов в уравнении (6'), определенные нами по данным автора работы, приведены в табл. 1. В ней даны также значения <0i01 и для сравнения — твердости испытанных материалов.

В зависимости от областей применения испытательные установки делят на универсальные и специализированные. Ниже дана характеристика оборудования для испытания образцов, увиверсально-

Фирма «Werkstoffprufmaschinen» выпускает также испытательные установки с нестационарными рабочими цилиндрами (домкратами) типа PZA для статических и усталостных испытаний конструкций. Рабочие цилиндры изготавливают пяти разных видав: для максимальных нагрузок 0,1; 0,2; 0,4; 0,6 и 1,0 Мн (10, 20, 40, 60 и 100 тс). К ним выпускают пульты управления типов ХАПц, ХАСПц и ХАВПц, оснащенные малоинерционными торсионными измерительными устройствами, пульсаторы, насосные станции, гидропневматический аккумулятор давления.

Обычно образец для испытания материалов на термическую усталость в целях регулирования жесткости закрепления необходимо присоединить последовательно к сменным динамометрам разной жесткости. Это усложняет испытательные установки. Такого недостатка лишен образец для испытания материалов на термическую усталость при регулируемой жесткости его закрепления (одна из головок образца выполнена в виде упругой диафрагмы). Образец состоит из рабочей части, головки и диафрагмы. Толщина диафрагмы определяет жесткость закрепления образца.

В последнее время созданы испытательные установки для определения динамической твердости при высоких температурах (методом упругой отдачи Шора) [107, 108, 127, 128, 221 ] и проведен ряд исследований [73, 88, 222]. Достигнутые максимальные температуры составляют 2070 К [222 ] и 2850 К [128]. Подробно рассмотрены погрешности измерений [128, 214, 215].

Разработка конструкций транспортных средств, а также выполнение ряда технологических операций, таких, как прессование металлов или прокатка, требует знания свойств материала при скоростях деформации, соответствующих этим процессам. Основные данные о механических свойствах материалов получены при сравнительно низких скоростях деформирования е = 10~2-т-10~4 с"1, в то время как в процессе эксплуатации деталей скорости их деформаций достигают е = 102 с—1. Имеется достаточно данных, которые показывают, что рост скоростей деформации существенно повышает механические свойства материалов. Для изучения поведения конструкционных материалов в условиях скоростного деформирования и высокотемпературного нагрева были разработаны испытательные установки, обеспечивающие воспроизведение требуемых силовых и температурных режимов на образце.

В настоящее время широкое применение в качестве основного конструкционного материала получили неметаллические материалы. Поэтому стал актуальным вопрос об изучении их прочностных свойств и надежности. Для решения этого вопроса были разработаны методики исследования и соответствующие им испытательные установки. Ниже приводится описание одной из таких установок, предназначенной для исследования механических свойств неметаллических материалов, в том числе композиционных, при растяжении, сжатии и изгибе в воздушной среде с нагревом до 600 К и охлаждением до 200 К.

Испытательные установки

В последнее время начали получать распространение программные испытательные установки, снабженные следящими системами нагружения с обратной связью. Указанные испытательные машины обладают более широкими возможностями по сравнению с машинами позиционного регулирования.

Программные испытательные установки позволяют выполнять:

Рассмотренные программные испытательные установки с электромеханическим приводом позволяют осуществлять при достаточной точности (±1%) отработки задаваемой программы режимы нагружения с максимальными скоростями изменения программируемого параметра порядка 100% в минуту, что соответствует предельным частотам 1—2 цикла/мин. Повышение частоты

Программные испытательные установки сервогидравлического и электрогидравлического типа оказываются универсальными испытательными машинами, позволяющими вести статическое, повторно-статическое и усталостное нагружение образцов. При этом точность отработка программы в статическом и повторно-статическом диапазоне составляет порядка ±0,5—1% (частота до 0,1 Гц), снижаясь по мере приближения к предельной амплитудно-частотной характеристике машины до ± 5 %.