Способ механических испытаний образцов материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к механическим испытаниям образцов хрупких материалов с преимущественно низкими прочностными характеристиками при растяжении и сжатии. Целью изобретения является повышение точности испытания образцов из хрупких материалов . Образцы с рабочей частью 1, захватными частями 2 и накладками 3 из пористого хрупкого материала (обычно из материала, совпадающего по химическому составу с материалом образца) с прочностью, в 3-10 раз меньшей прочности материала образца, размешенными на поверхностях 4, помещают в захват так, что поверхности 4 через накладки 3 контактируют с поверхностями захватов. Нагружают 067 разцы предварительным усилием до величины , обеспечивающей разрушение накладок 3 и не большой 0,5 максимальной разрушающей нагрузки. Затем снижают предварительное усилие до минимально возможной.величины, обеспечивающей контакт захвата с образцами через разрушенные накладки 3. После этого нагружают образцы испытуемой нагрузкой до их разрушения. Так как разрушившаяся накладка обеспечивает полное прилегание поверхности г. 4 к захватам, исключается перекос и внецентренное растяжение образца. Во время всех этапов нагружения записывают диаграмму нагрузка - деформация за счет перемещения захватов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. (Л с: 00 00 ел 00 4 4;: А.2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСОУБЛИК (59 4 G 01 N 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4023333/25-28 (22) 11,12.85 (46) 07.09.87. Бюл. Ф 33 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) О,Ю; Ефимов, А.И. Сахно и P.Ô. Мамлеев (53) 620.172.24(088.8) (56) Авдеев Б.А. Техника определения механических свойств материалов. М.:

Машгиз, 1958, с, 56 — 57. (54) СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к механическим испытаниям образцов хрупких материалов с преимущественно низкими прочностными характеристиками при растяжении и сжатии. Целью изобретения является повышение точности испытания образцов иэ хрупких материалов. Образцы с рабочей частью 1, захватными частями 2 и накладками 3 ю из пористого хрупкого материала

„„80„„1 35 44 А1 (обычно иэ материала, совпадающего по химическому составу с материалом образца) с прочностью,. в 3-10 раз меньшей прочности материала образца, размещенными на поверхностях 4, помещают в захват так, что поверхности

4 через накладки 3 контактируют с по: верхностями захватов. Нагружают об разцы предварительным усилием до величины, обеспечивающей разрушение накладок 3 и не большой 0,5 максимальной разрушающей нагрузки. Затем снижают предварительное усилие до минимально возможной. величины, обеспечивающей контакт захвата с образцами через разрушенные накладки 3. После этого нагружают образцы испытуемой нагрузкой до их разрушения. Так как разрушившаяся накладка обеспечивает полное прилегание поверхности . 4 к захватам, исключается перекос и внецентренное растяжение образца. Во время всех этапов нагружения записывают диаграмму нагрузка — деформация sa счет перемещения захватов.

1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

13358

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к механическим испытаниям образцов хрупких материалов преимущественно с низкими ттрочностными характеристиками при растяжении и сжатии.

Цель изобретения — повышение то«ности испытания образцов иэ хрупких материалов.

На фиг, 1 приведена диаграмма наг рузка — деформация образца по переме щению захвата при осуществлении способа; на фиг. 2 — образец для испытания на растяжение; на фиг, 3 образец для испытания на сжатие, Образец для испытания »а растяжение содержит рабочую часть 1, захватные части 2 и накладки 3, размещенные на поверхностях 4, контак"H"рующих с. захватами.

Образец для испытания иа сжатие содержит рабочую часть 5 и накладки

6, размещенные на поверхностях 7, контактирующих с захватами, Способ осущесттзляется следующим образом.

Из порошкового материала, обычно совпадающего по химическому составу с материалом испытуемого образца„ приготовляют пористые накладки 3 и 6 прочностью, в 3-10 раз меньшей прочности материала используемого образца. нацепляют накладки 3 и б на поверхностях 4 и 7, предназначенных для контакта с поверхностями захватов„ Накладки 3 и 6 могут приклеиваться к поверхностям 4 и 7 или на30 печивала прочность материала накладок

3 и 6 в 3-10 раз меньше, чем прочность материала образца. Это усилие прессования обы тно в 3-10 раз меньше, чем предел прочности материала испыту— емого образца.

Образец с напрессоваьптыми íà IIQ— верхностях . и 7 накладками 3 и 6 устанавливают в захваты. Прикладывают к образцу через захваты предварительное усилие Р„, обеспечивающее разрушение накттадок 3 и 6 и не превышающее 0,5 максимальной нагрузки Р „ прессовываться на эти поверхности за счет помещения образцов в форму 4о с зазорами около этих поверхностей, Е3 зазор насыпают порошок и прессуют его с образцом в форме„ При этом усилие прессования порошка, образующего накладки 3 и 6, выбирают так, 46 чтобы пористость накладок 3 и б обес44

2 на образец. Снижают предварительное усилие Р, до минимально возможной величины Р,, обеспечивающей контакт захватов с обр,азцом через разрушенные накладки, За счет разрутпения накладок 3 и 6 обеспечивается полное прилегание поверхностей 4 и 7 к поверхностям захватов и ликвидируется неравномерность передачи усилия от захватов к захватным частям 2 и рабочим частям 1 и, исключаются возможность перекосов и внецентренное, растяжение или сжатие рабочих частей

1 и 5.

При приложении предварительной нагрузки Р, и усилия Р производят запись диаг раммы нагрузка — деформация эа счет перемещения захватов (участок Ц, Ватем образец нагружают испытательной нагрузкой оо его разрушения усилием Р „„, и регистрируют нагрузку и абсолютное перемещение захватов (у гасток II) . Для получения значений модуля упруг ости из общего перемещения (деформации, образца вычитают перемешени» захватов при разрушении накладок 3 и 6 (участки О-А), Точку А получают экстраполяцией участка нагрузка — деформация собственно образца на начало координат„

Пример, Ис следуют механические свойства порошков карбида титана.

Образцы изготавливают методами порошковой металлургии (прсссование в пресс-формах) и спекают при 1500 С.

Диаметр образцов для испытания на сжатие 8 мм, высо...a 12 мм, Прочность образцов при испытаниях известным способом составляет 3,32 — 11,1 кг/мм, Далее на дно пресс-формы насыпают слой порошка карбид;. титана с пластификатором. В пресс-форму помещают образец и снова слой того же порошка.

После этого пуансонами производят прессованve. Усилие прессования выбирали следующим образом, Разрушающее усилие образца без накладок составляло 600 кг, Усилие прессования выбирают равным 150 кг, Образцы с накладками после пресссования извлекают из пресс-формы и спекают при 900 С в те:ение 30 мин, что дает прочность накладок порядка

1 кг/мм .

По такому же режтгму изготавливают накладки и приклеивают их к торцам образца клеем Бф-2, разпа, 1

Напряжение разрушения, кг/мм t- 1 !

Образцы

Разброс, 4-е ) . з-е1

3-е

Беэ накладок 10,34 7,64 3,32 9,16 11,1 70

С напрессованными накладка11,64 10,72 8,86 9,94 10,37 20

С наклеенными накладками

8.,03 11,06 9,38 10,55 10,84 27 з 133

Проводят испытания образцов. При этом разрушение накладок происходит при нагрузках 60-100 кг, что в 6

10 раз меньше P = 600 кг, В таблице приведены данные по прочности и разбросу для всех трех типов образцов.

Из таблицы видно, что разброс уменьшается в 3 — 3,5 раза, т.е. резко повышается точность испытаний.

Кроме того, образцы с накладками по предлагаемому способу можно испытывать при температурах от криогенных до 2000 С одинаковой точностью, Формула и э о б р е т е н и я

1. Способ механических испытаний образцов материалов. по которому образцы размещают в захватах, нагружают образец испытательной нагрузкой и регистрируют агрузку и относительное перемещение захватов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повыи>ения точности испытаний образцов

5 иэ хрупких материалов используют обЪ разец с накладками иэ пористого хрупкого материала, имеющего прочность в

3-10 раз меньше прочности материала образца, размещенными на поверхностях образца, контактирующих с захватами, перед нагружением образца испытательной нагрузкой прикладывают к образцу предварительное усилие до разрушения накладок, не более 0,5 максимальной

16 испытательной нагрузки, которое затем снижают до тех пор, пока обеспечивается контакт захватов с образцом через разрушенные накладки.

2, Способ по и, 1, о т л и ч а юшийся тем, что наклацки выполняют из материала, совпадающего по химическому составу с материалом об1335844

Аещоргтация

Фиг. 3

Составитель Г. Ротнидкий

Техред М.Дидык Корректор А. Обручар

Редактор П. Гереши

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 4040/36

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4