Испытуемого материала

Для регистрации утечек электроотрицательных пробных веществ в атмосферу, в частности утечек элегаза, может быть применен течеискатель, называемый плазменным и реагиру- , ющий на пробные вещества изменением частоты срыва высокочастотного генератора [9]. Через стеклянную трубку-натекатель, находящуюся в поле плоского конденсатора, при помощи механического вакуумного насоса прокачивается с определенной скоростью воздух, отбираемый от испытуемой поверхности, так что в трубке поддерживается давление 10 ... 30 Па. Высокочастотный генератор ионизирует газ внутри трубки. Возникает тлеющий разряд, демпфирующий контур и срывающий высокочастотную генерацию. Происходит рекомбинация ионов, повышающая добротность контура. Генератор вновь возбуждается и процесс повторяется с определенной частотой. Появление в трубке электроотрицательного вещества изменяет скорость рекомбинации ионов, частота срывов возрастает пропорционально концентрации примеси.

Преобразователь течеискателя выполнен в виде щупа, перемещаемого вдоль испытуемой поверхности. Чувствительный элемент преобразователя — электронозахватный детектор, представляющий собой двухэлектрод-ную ионизационную камеру с радиоизотоп нымтритиевым источником ионизирующих р-частиц, действующую при

цесс износа имеет близкое сходство с самой начальной стадией образования царапины. Поэтому мы сочли целесообразным выбрать в качестве характеристики износостойкости покрытия наибольшую нагрузку на царапающее острие, которая еще не вызывает появления царапины на испытуемой поверхности.

При плавном качании рукоятки 2 в вертикальной плоскости алмаз перемещается вдоль испытуемой поверхности, прижимаясь к ней под давлением нагрузки 7. Каждое испытание состоит из 5 двухсторонних ходов алмаза. Для выявления царапины место испытания подвергают сплошной штриховке затупленным карандашом типа М поперек царапины. При наличии царапины она обнаруживается в виде светлой полоски на темном фоне заштрихованной поверхности.

На первый взгляд может показаться, что установить наличие или отсутствие царапины может быть затруднительно, и это обстоятельство отразится на точности результатов испытания. Однако точное соблюдение ряда предписаний, содержащихся в инструкции, позволяет обеспечить достаточную надежность и воспроизводимость получаемых показателей. Эти предписания относятся к подготовке испытуемой поверхности, оценке царапины, использованию эталонов и т. д.

Преобразователи различаются также по виду колебательных перемещений индентора относительно испытуемой поверхности. Используют преобразователи нормальных, сдвиговых и крутильных колебаний.

В случае совершения колебаний при 0,5Я, т. е. резонансных колебаний в воздухе, узел продольных колебательных перемещений N! приходится на фланец. Упругая деформация стержня с„,5 при этом не ограничена внешними силами. Распределение амплитуд колебательных скоростей представлено в этом случае кривой /. Видно, что максимумы амплитуды приходятся на концы стержня. Однако когда индентор преобразователя удерживается в постоянном контакте с испытуемой поверхностью силой F, упругая деформация с0;б ограниченна. При этом узел эпюры резонансных колебательных скоростей смещается из средней точки стержня, например, в положение N%. Резонансная частота при этом повышается в зависимости от длины стоячей волны в стержне, равной 0,5Х и более (кривая 2), Когда индентор прижат к испытуемой поверхности с максимальной силой, искомая деформация с0>5 и амплитуда на левом конце стержня равны нулю, а длина стоячей волны колебаний составляет 1,5К. Это свидетельствует о повыше-

нии резонансной частоты на 50 %. В прижатом положении узел стоячей волны смещается в точку N3. Смещение узла на кривых 2 и 3 (см, рис, 9.13, а) приводит к повышению амплитуды колебаний на фланце, т. е. в месте опоры чувствительного стержня. Таким образом, существует дополнительное демпфирование колебаний, отрицательно влияющее на точность, с которой измеренное изменение резонансной частоты отражает твердость испытуемой поверхности.

В 10—30-х годах текущего столетия были опробованы методы микроскопического анализа: изучение под микроскопом поперечного шлифа электролитически покрытой поверхности, измерение под микроскопом неровностей поверхности по репликам из желатина и т. д. Предпринимали попытки косвенной оценки неровностей поверхности: по потерям энергии маятника при торможении его неровностями поверхности во время качания, по разности размеров деталей до и после доводки, по предельному углу регулярного отражения света, по теневой картине поверхности на экране с увеличенными изображениями поверхностных дефектов, по расходу воздуха через участок контакта сопла с испытуемой поверхностью, по четкости изображения растра на испытуемой поверхности или на экране после отражения от нее светового пучка, по электрической емкости контактирующей пары «испытуемая поверхность — диэлектрик с нанесенным слоем серебра», по нагрузке на индентер при определенном его сближении с испытуемой поверхностью, по изображению мест плотного соприкосновения призмы с неровностями поверхности и т. д. Были опробованы методы исследования рельефа поверхности с помощью стереофотограмм и стереокомпаратора. На производстве в этот период доминировали органолептические методы контроля: визуальное сравнение с образцом, сравнение с помощью луп, сравнение на ощупь ногтем, краем монеты и т. п. В 30-х годах был предложен и реализован в двойном микроскопе метод светового сечения (Линник, Шмальц), а также метод микроинтерференции и основанные на нем микроинтерферометры, сочетающие схемы микроскопа и интерферометра Майкельсона. В этот же период

Даваемые объективами 6 и 10 вторичные изображения полевой диафрагмы проектируются на испытуемую поверхность 7 и зеркало 11. Компенсационная пластина 9 уравнивает длины хода в стекле двух пучков лучей. Отразившись от испытуемой поверхности и зеркала, пучки лучей, вновь пройдя микрообъективы 6 и 10, соединяются полупрозрачной пластиной 8 и объективом 13 вместе с зеркалом 14 направляются в окуляр 12, в фокальной плоскости которого и наблюдается изображение испытуемой поверхности и система интерференционных полос, образованная соединившимися пучками когерентных лучей. При фотографировании интерференционной картины зеркало 14 выводят из хода лучей и с помощью объектива 15 и зеркала 17 лучи направляют на фотопленку, помещенную в кадровом окне 16. Разность хода когерентных световых пучков создается децентрированием объектива 10. Оно вызывает разделение зрачков выхода оптической системы и тем самым создает в поле интерференции переменный наклон пучков, которые разделяет и собирает в фокальной плоскости объектив 13.

Ширину интерференционных полос изменяют путем децентри-рования объектива 10, а их поворот в поле зрения — поворотом того же объектива вокруг его оси. При наличии неровностей на испытуемой поверхности интерференционные полосы, как было сказано выше, соответственно искривляются. Отношение величины искривления А к ширине В интерференционной полосы оценивают визуально или с помощью винтового окулярного микрометра, а затем определяют размер Я неровности поверхности по формуле

Кривая деформации (рис. 40) в зависимости от многих факторов (природа испытуемого материала, напряженное состояние, скорость и температура испытания и др.) имеет разный вид

Все методы определения кислотостойкости силикатных материалов сводятся к их испытанию в мелкораздробленном состоянии в кислых средах. Эти методы отличаются друг от друга степенью измельчения испытуемого материала, величиной навески,

1-13. В приборе для определения коэффициента теплопроводности материалов между горячей и холодной поверхностями расположен образец из испытуемого материала (рис. 1-6).

Вычислить значение коэффициента температуропроводности испытуемого материала, если в процессе охлаждения после наступления регулярного режима температура образца в месте заделки термопары за Ат = 7 мин уменьшилась с ^ = 30° С до /2 = 22°С.

Вычислить коэффициент теплопроводности испытуемого материала, если в процессе охлаждения после наступления регулярного режима температура в центре калориметра за Дт=15 мин уменьшилась от /, = 27° С до if--24° С.

Вязкость жидких лакокрасочных материалов должна соответствовать методам их нанесения на окрашиваемые поверхности (кистью, распылением, окунанием, в электростатическом поле). Вязкость определяется при помощи вискозиметра ВЗ-1 и выражается временем истечения (в сек) 50 мл испытуемого материала через сопло вискозиметра при температуре 20° С.

Диаграмма о = / (е) характеризует свойства испытуемого материала и носит название условной диаграммы растяжения, так как напряжения и относительные удлинения вычисляют соответственно по отношению к первоначальной площади сечения и первоначальной длине.

Испытание проводится следующим образом: образцы из испытуемого материала собирают для сварки в захватах испытательной машины так, что один из них закреплен неподвижно, а второй может получать поступательное движение с заранее заданной скоростью v. В процессе сварки образцов на заданном режиме, который в процессе испытания всей серии образцов должен поддерживаться постоянным, после достижения установившегося температурного поля автоматически включается механизм растяжения. Предположим, что в момент начала растяжения в центре шва существовало распределение температур, изображенное на рис. 12.47.

Самыми распространенными являются испытания на растяжение. Для них из испытуемого материала изготовляют стандартные образцы, один из которых изображен на рис. 2.19. Образцы испытывают на разрывных машинах, в которых необходимы осевые нагрузки, растягивают их и доводят до разрыва. Поведение об-

Указанные недостатки устраняются при использовании метода взаимного вдавливания под нагрузкой двух цилиндрических образцов диаметром 9,5 мм и длиной 40 мм. При определении горячей твердости методом взаимного вдавливания два цилиндрических образца, изготовленных из испытуемого материала, сжимают при высокой температуре силой Р, направленной перпендикулярно их осям (рис. 57). Мерой твердости является отношение величины нагрузки к площади поверхности контакта образцов.

Для этой цели применяются специальные машины, в которых образцы испытуемого материала подвергаются различным деформациям. При этом обычно изучается связь величин деформаций с силами, которые приложены к испытуемому образцу, или, что то же самое (пока деформации происходят медленно), с силами, возникающими в самом образце. Так как для большинства применяемых на практике материалов даже большие силы вызывают сравнительно малые деформации, то машины, применяемые для испытания материалов, должны, с одной стороны, развивать большие силы, а с другой — позволять измерять малые деформации (конструкции этих машин сложны, и мы не будем их здесь описывать). Принцип же их действия ясен из самой цели, для которой они служат. Результаты испытания материалов даются обычно в виде графиков, изображающих связь между деформациями образца и силами, в нем возникающими.