Материалов испытания

1. Предварительные замечания. В §§ 2.11 и 2.13 были описаны статические кратковременные испытания гладких образцов из различных материалов на растяжение и сжатие при комнатной температуре. Предыдущие параграфы настоящей главы содержат описание различных упругих и механических свойств материалов и оценку влияния различных факторов на эти свойства. Уже при этом обсуждении приходилось обращаться к результатам динамических испытаний (при определении сопротивляемости ударному воздействию и при оценке влияния скорости деформирования на различные свойства), кратковременных и длительных испытаний при высоких температурах (при определении' предела длительной прочности и предела ползучести, а также при оценке влияния температурного фактора на различные свойства), длительных испытаний при переменных по величине и знаку нагрузках, длительных испытаний при комнатной температуре и постоянной нагрузке и при монотонно убывающей нагрузке. Приходилось, наряду с рассмотрением результатов испытания гладких образцов, обращаться и к анализу материалов испытаний образцов с надрезом; указывалось, что, кроме непосредственного определения интересующих инженера свойств материала, существуют косвенные пути оценки этих свойств (при помощи определения твердости); отмечалось, что,

Из материалов испытаний гВ

Из материалов испытаний zG,,,

16. Количество провала кг zGn Из материалов испытаний 416

45 Расход третичного воздуха .... VTp НМ3/Ч Средний из материалов испытаний 7700

59 Измеренный расход газов . . (VrY нм3 1ч Средний из материалов испытаний 77500

60 Разрежение в топке ...... 1 н s мм вод. ст. Среднее из материалов испытаний 2,1

61 Разрежение за пароперегревателем ............... S" мм вод. ст. Среднее из материалов испытаний 5,4

1 Продолжительность опыта Ч Z Средняя из материалов испытаний 5,5

5 Перепад давления по пневмометриче- мм вод. ст. "д Средний из материалов испытаний 10,2

6 Температура газов перед золоулови- "С 'г Средняя из материалов испытаний 200

Испытания гармонической вибрацией на фиксированных частотах широко распространены в практике виброиспытаний. Они являются дешевыми и простыми испытаниями на вибропрочность и виброустойчивость элементов конструкций. Для их выполнения пригодны все вибростегщы и испытатель ные машины, в частности, установки с механическими и гидравлическими вибровозбудителями. При испытаниях на вибропрочность (усталость) контролируют переменную и статическую силы, приложеннные к испытуемому объекту, и число циклов его нагружения. Разновидностью этих испытаний являются испытания на резонансных частотах. Эти испытания получили наибольшее распространение в практике высокочастотных испытаний па усталость деталей и образцов материалов. Испытания с переменной частотой вибрации широко применяют для испытания объектов на иибропрочность и виброустойчивость. Они пригодны для определения резонансных частот изделий и частотных характеристик. Более детально все возможные методики и варианты испытаний на вибропрочность описаны в специальной литературе. В чистом виде при вибрации наблюдаются обычные циклические нагрузки с постоянной формой цикла или более сложным видом циклического нафуже-ния. По частоте нагружения вибрационные нагрузки чаще всего превышают частоту обычных циклических испытаний. Выделение понятия вибрационная прочность связано с конструкциями или образцами, которые, наряду с обычными циклическими нагрузками (чаще всего в условиях малоцикловой усталости), испытывают вибрационные нагрузки меньших амплитуд и большей частоты, которые накладываются на циклические нагрузки. Вибрационные нагрузки также могут накладываться на постоянную статическую нагрузку. Таким образом, вибрационная прочность металлических материалов или конструкций чаще всего связана с комбинированной циклической нагрузкой или статической и циклической. В таблице 2 представлены амплитудные и частотные отношения составляющих нагрузок в ряде конструкций.

Для хрупких металлов и сплавов, а также тех материалов, испытания которых необходимо вести при температурах выше 2300 К, круглые и пластинчатые образцы выполнены с удлиненной переходной частью (см. рис. 44). Головки таких образцов крепятся в захватах, вынесенных из зоны нагревателя. Для пластичных материалов удобно при-

Расслаивающая коррозия является одним из видов подповерхностной, избирательной коррозии, развивающейся преимущественно в направлении прокатки по менее коррозионностойким фазам и сопровождающейся появлением трещин, расслаиванием металла. Этот вид коррозии характерен для отдельных видов полуфабрикатов из алюминиевых сплавов и композиционных материалов. Испытания проводят при полном погружении образцов в растворе двухромовокислого калия с добавкой соляной кислоты в течение 7—14 сут. Критерием оценки является изменение внешнего вида, определяемого в баллах по десятибалльной шкале.

Наконец, при проектировании уплотнительных-элементов в арматуре пневмог-идравлических систем высокого давления необходимо правильно выбрать материал уплотнителя с точки зрения эрозионной стойкости. Для этого были проведены работы по исследованию стойкости к эрозионному разрушению двух различных материалов. Испытания проводили на клапанах, изготовленных с уплотнителем из полиформальдегида иполикапролактама. Условия эрозионного разрушения создавались путем непрерыв- • ного травления сжатого воздуха при минимальном зазоре между клапаном и седлом. На специальном приспособлении (рис.37) по шкале, разбитой на 360°, определяли величину минимального

Создание современных атомных энергетических установок и обеспечение их прочности и ресурса осуществляется в несколько основных этапов: конструирование с введением запасов прочности; изготовление и контроль материалов и оборудования* доводка и испытания; эксплуатация с контролем ресурса и повреждений.

испытания (стандартные и нестандартные) лабораторных образцов для получения расчетных характеристик механических свойств применяемых конструкционных материалов;

На стадии изготовления существенное значение для обеспечения прочности и ресурса ВВЭР имеет контроль применяемых материалов, сварных соединений и наплавок по стандартным или унифицированным характеристикам механических свойств (статические стандартные испытания на растяжение при комнатной и повышенной температуре, испытания на ударную вязкость, а также дополнительные механические и технологические испытания). Основной целью таких испытаний является определение соответствия фактических характеристик механических свойств техническим условиям (последние, как правило, входят в расчет прочности при проектировании). Вторым элементом, определяющим эксплуатационные прочность и ресурс ВВЭР, является дефектоскопический контроль исходных материалов, заготовок и готового оборудования. Этот контроль проводится с целью поддержания дефектов (трещин, пор, включений, расслоений, забоин и др.) на определенном уровне по размерам, скоплениям,

Эти же авторы провели испытания таких же материалов по другой схеме [13] трения плоского испытуемого образца по плоской поверхности вращающегося стального диска, при скорости скольжения 21,5 м/сек и смазке керосином. Такая схема была применена позднее в исследовании с дисками из других материалов.

Испытания подшипниковых материалов при трении по стали выполнили Скотт, Бузер и Вилькок [14, 15] по схеме трения под нагрузкой пальчикового образца о вращающийся вал при скорости скольжения 3,55 м/сек. Аналогичная схема была применена также при скорости скольжения 50 м/сек.

Испытания с исследовательскими целями для определения способности материалов к адгезии (схватыванию) проводились также по схеме трения при малой скорости под нагрузкой перекрещивающихся цилиндрических образцов; по схеме сдвига на некоторый угол при трении при малой скорости двух полых одинаковых цилиндрических образцов, соприкасающихся своими торцами, под нагрузкой; при совместном пластическом деформировании листовых материалов в специальных штампах.

При испытаниях на схватывание с малой и высокой скоростью скольжения, вызывающей высокие температурные вспышки в местах касания, у одних и тех же сочетаний материалов проявляются разные свойства, определяющие их сопротивления схватыванию. Б. И. Костецкий предложил подразделять в связи с этим схватывание на два вида: схватывание первого рода (холодное) и схватывание второго рода (тепловое) [9]. Для этих условий трения следует проводить раздельные испытания. Независимо от этого испытания с воспроизведением служебных условий трения и изучаемого материала с некоторой форсировкой являются целесообраз-