Испытания микромеханические образцы

Для определения и изучения механических свойств материалов в малых объемах перспективными и порой единственно возможными являются методы исследования твердости, микротвердости, испытания малых образцов на растяжение. Условно эти испытания могут быть отнесены к микромеханическим методам исследования свойств материалов [121, 128, 166, 205]. Развитие методов изучения прочности тугоплавких металлов при температурах, в 2—3 раза превышающих освоенный в испытательной технике уровень (до 1300 К), явилось весьма сложной задачей, решение которой потребовало преодоления больших конструкторских и методических трудностей. Было осуществлено создание комплекса новых специальных высокотемпературных установок повышенной точности, исключающих влияние на испытываемые образцы вредных побочных явлений испарения и окисления материалов, трения в направляющих и в уплотнениях микромашин, нагрева силоизмерительных устройств, вибрации частей установок и здания, а также многих других факторов. [c.4]

Краткие технические характеристики некоторых машин для испытания стандартных образцов, которые могут быть применены для микромеханических испытаний, приведены в табл. 1. [c.164]

При изучении сварных соединений, местной закалки, местного наклепа, степени неоднородности и анизотропии свойств материалов, а также в ряде других случаев необходима оценка свойств металлов в малых объемах. Для этой цели служат микромеханические испытания. Размеры образцов приведены на рис. 11.18. [c.197]

При изучении степени неоднородности механических свойств по сечению полуфабриката или детали, а также различных зон сварки, местной закалки и т. д. требуется определение свойств в малых объемах, для чего используют образцы, существенно меньшие, чем предусмотрено в табл. 15.1 и 15.2. В этом случае проводят так называемые микромеханические испытания малых образцов [15.1 15.3], цилиндрических (табл. 15.4) и плоских. Цилиндрические образцы изготовляют так, чтобы следы механической обработки не были заметны при увеличении 25 крат. Токарную обработку во избежание наклепа производят с наименьшей подачей. Поскольку разметка столь малых образцов затруднена, за расчетную длину цилиндрических образцов принимают расстояние между переходами от постоянного диаметра do к галтели, равное 5do. [c.210]

Дальнейшее усовершенствование и развитие методов микроисследований будет зависеть от разработки их теоретических основ, в частности теории масштабного эффекта. Бесспорна также потребность отделить свойства материала от интегральных характеристик образца или детали и специфических условий испытания. Представляется, что такая потребность удовлетворяется при микромеханических испытаниях в большей мере, чем при испытаниях крупных образцов. [c.99]

На рис. 24 показаны образцы, применяемые в СССР при микромеханических испытаниях. Размеры образцов ограничиваются величиной их рабочих диаметров 0,8—1,2 ЖЛ1 для растяжения и 1,2—2 мм для кручения [c.23]

ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБРАЗЦЫ ДЛЯ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ (СМ. РИС. 16.1), ИИ [c.212]

Наиболее целесообразной формой образца для микромеханических статических испытаний являете цилиндрический образец размером 0,8—2 мм, изготовленный по классу точности 2а и геометрически подобный стандартным образцам. [c.165]

Температурные исследования производятся при таких же способах нагружения, как при растяжении (сжатии), изгибе, кручении. Для микромеханических температурных испытаний на растяжение изготовляют как круглые, так и плоские образцы рекомендованных ранее поперечных размеров, но десятикратной длины, главным образом, из-за удобства крепления термопар. Для микромеханических испытаний на длительную прочность и ползучесть рекомендуются цилиндрические образцы с гладкими головками (рис. 5) [3], [4]. [c.167]

Для получения таких характеристик, как предел прочности (СТв), относительное сужение (т] ), относительное удлинение (б) достаточно применять непосредственное нагружение образца увеличивающимся грузом (рис. 7) [5]. В тех случаях, когда при микромеханических испытаниях требуется точное определение различных механических характеристик, применяются специальные микромашины с записью диаграммы деформации в большом масштабе. [c.168]

Рис. 17.3. Образцы для микромеханических испытаний на растяжение

Оптимальными для испытания на растяжение следует считать образцы диаметром 0,8 I 1,2 мм и длиной, равной пяти диаметрам (рис. 17. 3), изготовленные по 2а классу точности. Относительная погрешность при подсчете площади, входящей в формулы для расчета механических характеристик при растяжении, составляет 1—2,57о, что допустимо для микромеханических испытаний. При испытании на кручение влияние погрешности диаметра увеличивается, и в этом случае рекомендуют образцы диаметром 1,2—2 мм. [c.89]

Столь малое развитие этих испытаний объясняется, по-видимому, тем фактом, что с уменьшением размеров образцов длительная прочность существенно падает, а ползучесть увеличивается. Особенно сильное влияние масштабного эффекта проявляется при малых размерах образцов диаметром менее 3 мм и у металлов с большой структурной неоднородностью. Физические и структурные изменения при длительных стати-ческЕ нагрузках в малых объемах сказываются заметнее. Тем не менее микромеханические исследования длительной прочности и ползучести могут пролить свет на поведение поверхностных слоев металла деталей, находящихся под длительным воздействием статической нагрузки. Накопление данных длительных испытаний будет способствовать изучению масштабного эффекта, установлению связи с данными макромеханических испытаний. [c.90]

Для испытания листовых пластических масс применяют плоские или круглые образцы при этом круглые образцы небольших размеров чаще всего используются для микромеханических испытаний. [c.48]

В последнее время для оценки свойств металлов в малых объемах (например, металла сварного шва и околошовной зоны) применяют микромеханические испытания, при которых характеристики прочности и пластичности определяют на образцах весьма малых размеров. [c.16]

Влияние масштабного фактора (уменьшения размеров) при микромеханических испытаниях конструкционных сталей, подвергнутых закалке и отпуску, проявляется главным образом в увеличении истинного сопротивления разрушению 5к на 30—50 /о по сравнению с полученным при испытаниях образцов диаметром 5 мм. Для сплавов меди, железа, алюминия расхождение результатов испытаний при растяжении образцов диаметром 0,8—1,2 к Ъ мм незначительно. Можно считать, что вообще масштабный фактор сказывается в увеличении прочности и пластичности. [c.28]

Серийно выпускаемые машины, предназначенные для макрообразцов, обычно не используются для микромеханических испытаний из-за трудности крепления микрообразцов, высоких погрешностей измерения, отсутствия специальной регистрирующей аппаратуры и т. д. Конструкции оригинальных установок для механических испытаний образцов в интервале толщины 10—100 мкм, а также особенности деформации и разрушения пленок и фольг рассмотрены в обзоре [84]. [c.50]

Для улучшения контроля в последнее время предложена микромеханическая разрывная машина, работающая с усилием О—15 кг. Применение такой машины дает возможность более объективно оценить равнопроч-ность с основным металлом более тонкой из двух свариваемых деталей. Однако разрушение образцов при испытаниях допускает лишь выборочный контроль соединений, что явно недостаточно с точки зрения современных требований к сварным швам. [c.178]

Выбор оптимальных размеров и формы микрообразцов. Локальность оценки свойств с помощью микромеханических испытаний достигается тем в большей степени, чем меньше размеры образцов. Однако это уменьшение ограничивается не столько технологическими возможностями, сколько требованиями точности при изготовлении и измерении образцов, оказы- [c.88]

Основываясь на практике кратковременных микромеханических испытаний и на результатах, полученных при длительных испытаниях образцов диаметром 3 мм [6], целесообразно, по-видимому, расширить испытания цилиндрических микрообразцов диаметром 1,2—2 мм. [c.90]

Разработка методов испытания микрообразцов на механическую и термическую усталость отстает из-за трудностей их технического осуществления. В ряде работ описано несколько методик усталостных испытаний микрообразцов. Для микромеханических усталостных испытаний металлов в жидких средах применяли образцы диаметром 1 мм и длиной 5 мм [18]. Уменьшение размеров образцов, а следовательно, увеличение отношения поверхности образца к его сечению позволило полнее выяснить влияние среды на испытуемый материал. [c.90]

Выбор средств для микромеханических испытаний. Для получения таких характеристик, как временное сопротивление, относительное сужение, конечное относительное удлинение, достаточно применять непосредственное нагружение образца (дробью или песком). Можно использовать также любые машины, предназначенные для испытания при малых нагрузках (например, для испытания кожи, текстиля, пластиков, проволоки и т. п.). Если же микромеханические испытания проводятся, когда нужно точно определять весь комплекс механических характеристик с использованием диаграммы деформации, то в этом случае необходимо создавать специальные микромашины. Первой моделью микромашины является машина П. Шевенара, принципиальная схема которой представлена на рис. 17.4. [c.91]

Машина для микромеханических испытаний материалов, сконструированная в Физико-техническом институте АН УССР [23], принадлежит также к жесткому типу испытательных машин. Новыми элементами в предложенной конструкции является жесткий динамометр оригинальной конструкции в виде цилиндрической прорезной пружины и оптическая схема записи диаграммы деформации. Динамометр последовательно соединен с образцом и нагружающим винтом, что исключает ошибку в измерении нагрузки за счет потерь на трение в силоизмерительной цепи. [c.94]

Результаты оценки точности микромеханического метода при испытании различных материалов (медь, дюралюминий, сталь) и при различных видах испытания (растяжение, кручение) на машине ВИАМ показали, что предельные погрешности результатов одного микромеханического испытания по показателям прочности не превышают 1,6%, а по характеристикам пластичности 2,5%. Эти погрешности примерно в 2,5 раза выше погрешностей результатов испытания нормальных десятимиллиметровых образцов при обработке их по 3-му классу точности и испытанию на крупных машинах, обладающих погрешностями в пределах стандартизованных норм для этих машин. [c.97]

В установке Института кристаллографии [66], предназначенной также для микромеханических испытаний, имеется 25 скоростей, в пределах от 8-10- до 10 мм1сек, т. е. она позволяет изменять скорость примерно в 125 ООО раз в интервале температур от О—70 до 200°. Испытуемые образцы деформируются в специальном приспособлении. [c.49]

Испытания гальраничесних покрытий на растяжение существенно отличаются от аналогичных испытаний массивных материалов как размерами образцов, так и применяемой экспериментальной техникой. В большинстве случаев машины для микромеханических испытаний не выпускаются серийно, а представляют собой оригинальные конструкции, которые предусматривают возможность регистрации малых усилий и деформаций надежнооТь закрепления образцов без их повреждения хорошую центровку захватов ввиду чувствительности образцов к перекосам низкую скорость перемещения подвижных захватов однородность приложения нагрузки. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...