ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Динамические испытания на изгиб образцов с надрезом из "Механические испытания и свойства металлов " При динамических испытаниях закон подобия не действует. Поэтому здесь необходима жесткая унификация размеров образцов и условий проведения испытания. Основным образцом по ГОСТ 94 54—16О служит стержень с квадратным сечением ЮХЮ мм и длиной 55 мм (рис. 96). Надрез наносится по середине длины. Он имеет ширину и глубину 2 и радиус закругления 1 мм. [c.207] Возможно применение образцов той лее длины и сечения, но с более глубокими надрезами (до 5 мм). Расстояние между опорами должно быть 40 мм. [c.207] Изгибающий нож имеет сечение в виде треугольника с углом при вершине 30° и радиусом закругления 2,5 мм. [c.207] Испытания на изгиб проводят на маятниковых копрах с предельной энергией, превышающей 30 кгс-3 м. [c.207] Я и h — высоты подъема и взлета маятника (см. рис. 96). [c.208] Эта последняя формула и служит для расчета работы Лн по измеренным углам а и р (Р и L постоянны для данного копра). Шкала копра может быть проградуирована прямо в единицах работы, если угол подъема маятника а фиксирован. [c.208] Часть энергии удара затрачивается на сотрясение копра и фундамента, преодоление сопротивления воздуха, на трение в подшипниках и в измерительном устройстве, на смятие образца на опорах и под ножом, на сообщение энергии обломкам образца и на упругую деформацию штанги маятника. [c.208] На копрах, применяемых при обычных испытаниях металлов, большинство этих потерь не поддается учету. В результате получаемые значения Лн оказываются завышенными на несколько процентов. Особенно велики потери энергии при несовпадении центра удара и точки касания маятника. Поэтому величины ударной вязкости, определенные на различных копрах, могут отличаться друг от друга на 10—30%. Точность определения работы излома тем выше, чем меньше превышение запаса работы маятника над работой деформации и разрушения образца. Поэтому нужно стремиться, чтобы угол р после разрушения образца был небольшим. [c.208] Ударные испытания, как и статические, можно проводить при отрицательных и повышенных температурах. Методика этих испытаний регламентирована специальными стандартами. По ГОСТ 9455—60 динамический изгиб при отрицательных температурах производят с использованием тех же образцов, что и при комнатной. Образец выдерживают в жидком хладагенте не менее 15 мин при температуре на 3—6°С ниже заданной, а затем вынимают из ванны, устанавливают на копер и немедленно испытывают. [c.209] Аналогичная методика используется при высокотемпературных испытаниях (ГОСТ 9456—60). Предварительный нагрев образцов рекомендуется вести в муфельных печах, при необходимости в нейтральной атмосфере, перегревая образец относительно заданной температуры на 5—45°С в зависимости от ее абсолютной величины. При этом время установки образца с момента выемки из печи до удара маятника должно быть не больше б с. [c.209] В массовых динамических испытаниях на изгиб образцов с надрезом ударная вязкость — единственная выходная характеристика испытания. Диаграмма деформации обычно не записывается, так как это сопряжено со значительными экспериментальными трудностями. Общее время испытания измеряется долями секунды, поэтому для фиксации зависимости нагрузки от деформации требуются малоинерционные чувствительные датчики и быстродействующий прибор для записи диаграмм. Обычно используют пьезокварцевые динамометры и шлейфовые осциллографы. [c.209] Характеристики пластичности — стрелу прогиба и угол загиба — легко определить, сложив две половины разрушенного образца точно так же, как при испытаниях на статический изгиб (см. рис. 84, 86). [c.209] Ударная вязкость — это сложная, комплексная характеристика, зависящая от целого ряда более простых механических свойств, прочностных и пластических. Работа, затрачиваемая на пластическую деформацию и разрушение, определяется площадью под диаграммой динамического изгиба. Ее величина, следовательно, будет тем больше, чем выше пластичность и уровень напряжений течения на всем протяжении испытания. [c.210] Повышение ударной вязкости материала часто сопровождается и увеличением деформируемого объема в области надреза. [c.210] Количественно величину деформируемого объема при ударном испытании определить весьма трудно. Поэтому при расчете ударной вязкости полную работу деформации разрушения относят не к объему, а к площади Р поперечного сечения в надрезе, что, строго говоря, не имеет физического смысла. При испытании стандартных образцов величина Р постоянна и, следовательно, ударная вязкость прямо пропорциональна полной работе Лн. Поскольку в разных материалах или при различных температурах испытания пластически деформируются различные объемы, то при одинаковых значениях Лн получаются разные величины удельной работы (в расчете на единицу объема). Ударная же вязкость в этом случае оказывается одинаковой. [c.211] Таким образом, характеристика ударной вязкости ап является условной и это необходимо учитывать при сопоставлении разных материалов. [c.211] Чем больше тем меньше опасность хрупкого разрушения. [c.211] Поскольку хрупкий и вязкий характер разрушения при ударном изгибе четко различается по виду излома (блестящий кристаллический или матовый, волокнистый), температуру перехода Тхр можно определять по структуре излома. За Тхр принимают температуру, при которой в изломе появляются первые участки хрупкого разрушения или он становится полностью хрупким. Возможна также оценка Тхр как температуры, соответствующей равным долям хрупких и вязких участков разрушения в изломе. [c.211] Определение температуры хрупко-вязкого перехода по температурной зависимости ударной вязкости имеет ряд принципиальных недостатков. Главный из них заключается в том, что ударная вязкость характеризует суммарное сопротивление образца пластической деформации и разрушению. Определением же Тхр мы стремимся оценить только сопротивление разрушению, т. е. распространению трешины. Для того, чтобы выделить эту составляющую полной работы Лн, используют следующий метод. На копре с постепенно увеличивающимся запасом работы маятника (увеличением угла а — рис. 96) испытывают несколько образцов и строят зависимость угла загиба от полной работы Лд (рис. 98). [c.212] Вернуться к основной статье