ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Классификация и краткий обзор низкотемпературной испытательной техники из "Тепловая микроскопия материалов " Аппаратура для низкотемпературных физико-механических испытаний и металлографических исследований металлических материалов может быть классифицирована по схеме, приведенной на с. 189. [c.188] Чтобы определить влияние климатических температур на хладостой-кость материалов, из которых изготавливаются машины северного исполнения, применяют установки, где достигается температура порядка —30 ч-н—80° С. Как правило, для этого в конструкцию испытательных машин вводят холодильный шкаф с испарителями, которые питаются либо от компрессорного фреонового агрегата [84], либо от других несложных устройств. [c.188] Методика испытаний в области глубокого охлаждения сейчас хорошо освоена для получения температур. —80- —196° С используют обычно сжиженные газы фреон 13 (—81,5° С), криптон (—151,8° С), аргон (—185,7° С), воздух (—192,2° С), азот (—195,5° С) и др. Наиболее удобна и безопасно применение жидкого азота. [c.188] Методика испытаний при температурах ниже —196° С значительно сложнее, поэтому к аппаратуре для испытания при очень низких температурах предъявляются особые требования. Во-первых, поскольку при сверхнизких температурах теплоемкость всех материалов ничтожна, а скрытая теплота парообразования жидких водорода и гелия достаточно мала, то тепловое равновесие в ванне для испытаний устанавливается очень быстро. Поэтому детали установки, находящиеся в контакте с хладагентом, необходимо изготавливать из материалов с наименьшей теплопроводностью, обеспечивающих постоянство температуры в процессе проведения эксперимента. Во-вторых, в силу дефицитности жидкого гелия и водорода нужно принимать специальные меры, уменьшающие расход охладителя, а также следует ограничивать рабочий объем ванн. [c.188] Способ охлаждения образца зависит от диапазона рабочих температур и определяет конструктивные особенности установок для низкотемпературных испытаний. Установки, в которых использован метод контактного охлаждения с помощью теплопроводящих элементов, описаны, например, в работах [85 86]. Примером установок с охлаждением образцов путем радиационного излучения без непосредственного контакта с хладагентом в условиях разрежения служит устройство, которое рассматривается в работе [871. [c.188] В большинстве установок и криостатов для низкотемпературных исследований используется способ охлаждения путем непосредственного контакта 1S8 образца с охлаждающей средой. [c.188] Основной целью изучения низкотемпературной механической прочности материалов является накопление сведений о характере деформирования материалов при низких температурах с учетом влияния напряженного состояния, концентраторов напряжений и других факторов, способствующих накоплению повреждений. Получаемые данные необходимы для установления критериев несущей способности, позволяющих прогнозировать работоспособность материалов в условиях низких температур при одновременных интенсивных силовых воздействиях. Устройства для низкотемпературных механических испытаний конструкционных материалов описаны в работах [88—90]. [c.190] Развитие низкотемпературной испытательной техники осуществляется по двум основным направлениям во-первых, путем создания приставок к стандартным испытательным машинам и, во-вторых, разработкой специализированных низкотемпературных установок. К настоящему времени достаточно полно разработаны методы статических испытаний, главным образом при одноосном растяжении, а также методы определения ударной вязкости. В меньшей степени освоены способы низкотемпературных испытаний при двухосном растяжении, при циклическом нагружении, а также в условиях вибрационных и инерционных нагрузок. [c.190] Существенный интерес представляет изучение влияния структурного состояния на низкотемпературную прочность материалов. Например, микро-структурные исследования механизмов низкотемпературной деформации в определенной степени объясняют устанавливаемые закономерности изменения механических свойств. При выполнении таких исследований важно рассматривать микроструктурные особенности материалов, учитывать тип их кристаллической решетки, фазовый состав, возможность протекания полиморфных превращений, мартенситных переходов и т. п. Известно, что многие конструкционные стали, имеющие, например, аустенитную структуру при комнатной температуре, становятся аустенито-мартенситными при низких температурах, что, в частности, отражается на характере механизма деформации и соответственно на уровне механических свойств исследуемых материалов. [c.190] Это еще раз подчеркивает актуальность и необходимость разработки низкотемпературных установок, предназначенных для прямого наблюдения за микроструктурой непосредственно в процессе опыта при деформи-190 ровании или без механического воздействия на образец. [c.190] Вернуться к основной статье