Методика испытаний при низких температурах

МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.6]

Особенности методики испытаний при низких температурах [c.258]

Приведены результаты исследований влияния низких температур да изменение основных физических и механических хар теристик ста ли и сплавов. Описана методика н указана аппаратура для испытаний механических свойств. Дан анализ характера разрушения различных материалов при низких температурах. Рассмотрено изме-нение вязкости разрушения различных материалов в зависимости от температурных условий. Изучены особенности сварки и пайки материалов, предназначенных для работы при низких температурах. Приведены рациональные температурные уровни использования различных материалов. [c.14]

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]

Известно, что качественный выбор материала для работы при низких температурах может быть осуществлен только в том случае, когда механические свойства материалов в этих условиях определяются идентичным методом испытания или в крайнем случае при условии сопоставимости методов, испытаний, используемых различными исследователями. Поэтому представляет интерес кратко рассмотреть существующие в настоящее время методики таких испытаний, особенно те, которые могут быть наиболее пригодны для исследований поведения материалов в широком интервале низких температур и получения сравнимых результатов. [c.5]

Определение работы разрушения (ра-боты излома) последовательным испытанием образцов с надрезом на ударный изгиб при различных запасах работы маятника с измерением угла изгиба и построением зависимости угла изгиба от поглощенной энергии Л. . Лившиц, A. . Рахманов. Об определении ударной вязкости при низких температурах и склонности металла к зарождению и развитию трещин. — Заводская лаборатория , 1959, № 2, с. 190—192 А. С. Рахманов, Л. С. Лившиц. Возможности упрощения методики определения составляющих ударной вязкости. — Заводская лаборатория , 1961, № 12. с. 1510—1513 [c.123]

По разработанной методике исследовались еще многие марки и типы сталей [146—148]. В большинстве случаев установлено ухудшающее влияние низкой температуры на абразивную износостойкость этих м,атериалов при двух схемах взаимодействия металлов с абразивной поверхностью (трение и удар). Значительный интерес представляют другие схемы взаимодействия материала с абразивом. Поэтому были проведены испытания на изнашивание стали 45 в крупнокусковой и мелкодисперсной абразивной массе. В первом случае в качестве абразива использовался гравий, а во втором— карбид кремния. Испытания в крупнокусковой абразивной массе проводились на установке ЧП-1 барабанного типа [149, 150], а в мелкодисперсной —на установке, схема которой предложена Н. М. Серпиком [151]. Методика выполнения этих исследований подробно изложена в работах [149—151], а основные результаты сравнительной износостойкости стали 45 при разных схемах изнашивания приведены на рис. 61. Испытания показали, что схема взаимодействия материала с абразивом — один из главных факторов, [c.157]

Приведенная методика теплотехнических расчетов позволяет достаточно быстро и с необходимой степенью точности подсчитать потери в котлоагрегате, не прибегая к громоздким расчетам и лабораторным определениям состава и теплоты сгорания топлива. При сжигании газообразного и жидкого топлива, а также твердого топлива с низкой потерей тепла от механической неполноты сгорания (до 1%) данные анализа уходящих газов и их температуры могут заменить проведение балансовых испытаний. При сжигании твердого топлива с q > > 1 % определение величин <72, qs и <74 также облегчает [c.41]

Исследования конструкционных сталей различных классов в различных состояниях, титановых сплавов, сплавов на основе никеля [95, 100, 104, 151, 152, 166, 167, 170, 208] позволяют проанализировать влияние низких и высоких температур в диапазоне 77—1273 К на указанные выше характеристики. Механические свойства исследованных сплавов при температуре испытаний приведены в табл. 27, образцы, вид и режимы циклического нагружения — в табл. 26, схе- Ар.г/А ,% мы образцов, описание установок и методик испытаний приведены в параграфе Г главы III и в работах 71, 124, [c.147]

При рассмотренных методиках испытаний не удавалось зафиксировать и момент начала роста трещины. При очень низких температурах разрушение [c.146]

Испытания на статическое растяжение образцов в условиях низких температур проводятся как на обычных машинах, снабженных необходимыми приспособлениями, так и на специальных, предназначенных исключительно для этой цели испытательных установках. При этом испытательные машины снабжаются устройствами, обеспечивающими охлаждение образца, поддержание необходимой температуры на заданном уровне и т. п. Методика испытаний зависит от заданной температуры и имеет существенные различия для определенных интервалов температур. Большие трудности представляют испытания при температурах, близких к температуре жидкого водорода и гелия. Ниже рассматриваются наиболее широко применяемые в настоящее время методы механических испытаний материалов в широком диапазоне низких температур с использованием образцов стандартных размеров, которые могут быть рекомендованы для таких исследований. Для оценки поведения материалов в условиях низких температур могут быть рекомендованы следующие формы образцов, приведенные на рис. 1. [c.6]

Можно предположить, что аналогичная методика проведения испытаний на ударную вязкость будет пригодна и в случае, когда требуется определить ударную вязкость при более низких температурах, используя в качестве охладителя жидкий гелий. [c.22]

Оригинальные методики испытания криогенных сосудов при весьма низких температурах описаны в работах [159, 358]. [c.265]

По указанной методике были обработаны данные испытаний в условиях нормальных и низких температур при трех значениях [c.325]

Однако методика определения этой характеристики носит условный характер. При испытании пластичных материалов практически почти невозможно осуществить чисто хрупкое разрушение. Для некоторых материалов (цинк, висмут, сурьма, а-железо) условия преобладающего разрушения отрывом пока можно создать только при очень низких температурах, а также при ударных испытаниях. Можно считать доказанным, что у металлов при отсутствии заранее заданного дефекта (например, трещин) хрупкому разрушению всегда предшествует пластическая деформация, и, таким образом, различие между хрупким и вязким разрушениями заключается лишь в степени пластической деформации. [c.14]

При эксплуатации в диапазоне нормальных климатических и низких температур снижение несущей способности рассматриваемых соединений связано с проявлением эффекта хладноломкости. Для его оценки целесообразно использовать концепцию хрупко-вязкого перехода, определяемого изменением траекторий разрушения с использованием в качестве критерия переходной температуры хрупкости разнородного соединения Гк. Она может быть установлена по результатам сериальных испытаний образцов с надрезом по зоне сплавления на ударный изгиб или по данным оценки статической трещиностойкости на образцах с естественным надрезом по методике ЦКТИ [5]. [c.435]

Если методика испытаний (размеры образца, процедура нанесения трещины, регистрация кривой нагрузка—смещение и т.д.) удовлетворяет всем требованиям ASTM Е399, то K —Kq. Испытания при низких температурах проводят аналогично испытаниям при комнатной температуре [11]. [c.15]

Испытания гладких образцов проводили в соответствии с требованиями стандартов ASTM [2]. Предел текучести определяли по автоматически записываемым диаграммам нагрузка — деформация при остаточной деформации, равной 0,2 %. Испытания при низких температурах проводили по той же методике, но с использованием специальных датчиков деформации для записи диаграмм нагрузка — деформация. Для испытаний при температуре 203 К образцы и захваты помещали в пары азота, испаряющегося с конт- [c.193]

Испытания при низких температурах являются разновидностью длительных испытаний. Самосвалы северных модификаций должны проходить испытания в условиях низких температур по специальным программам-методикам, в естественных низкотемпе- [c.168]

Полные обзоры и сравнительный анализ механических свойств при низких температурах большинства металлов и сплавов, имеюнщх практический интерес, приведены в работах [40—42]. В большинстве случаев в качестве методик оценки разрушения использованы испытания на удар по Шарпи и Изоду, на растяжение образцов с надрезом и испытание на внецентренное растяжение. Пользуясь этими данными, можно получить лишь сравнительные характеристики вязкости. Анализ полученных результатов показал, что характеристики разрушения при низких температурах сплавов на одной и той же основе определяются главным образом пределом текучести, а при сопоставлении сплавов разных систем — кристаллической структурой. С увеличением предела текучести вязкость разрущения обычно понижается вследствие уменьшения доли энергии, приходя- [c.23]

Для оценки точности рассмотренной методики определения характеристик вязкости разрушения, результаты, полученные по этой методике при испытании сталей 15Г2АФДпс и 10ГН2МФА при низких температурах при скорости перемещения точки приложения силы 1,5—2,5 мм/мин, сравнивались с результатами испытания компактных образцов толщиной 25 мм при внецентренном растяжении в аналогичных условиях. [c.309]

Национальное бюро стандартов (НБС) - наиболее крупное правительственное научное учреждение, возглавляющее национальную систему измерений и являющееся метрологическим. центром США. Национальное бюро стандартов находится в ведении Министерства торговли и занимается исследовательской работой в области физики, математики, химии. Бюро создает научные основы для разработки стандартов, методику измерения определяет физические константы ш свойства материалов совершенствует правила по технике безопасности, технические условия и методы испытания проверяет и тарирует стандартные измерительные приборы и выполняет работы по научному обслуживанию и консультациям. В основном эта работа ведет к накоплению знаний о естественных явлениях, начиная от магнитного момента протона до конструктивных особенностей стальных ферм мостов, от свойств кремний органических резин при низких температурах до определения опти-кальных коммуникационных частот, от характеристик ядерных излучений до характера радиошуиов в. менпланетнои пространстве. [c.7]

С другой стороны известно, что хрупкое разрушение деталей машин определяется не только пониженным сопротивлением отрыву, но и пониженной способностью металла к местной пластической деформации и к перераспределению напряжений в местах их концентрации за счет местной пластической деформации. Эта последняя особенность, по С. Т. Кишкину, придается и устраняется методами обработки металла, отличными от методов повышения сопротивления отрыву, и должна учитываться в методике проверки качества металла. В исследованиях С. Т. Кишкина и др., например, сопротивление отрыву принято [110] определять по А. Ф. Иоффе (при низких температурах) или изгибом круглого диска, опертого по контуру, в то время как способность материала перераспределять напряжения оценивается путем испытания надрезанного образца на растяжение с перекосом или путем испытания надрезанного образца на изгиб. [c.100]

Соотношение (4.9) не опадает высокой точностью и возможно, что Ркр зависит от методики испытания. Выше критической температуры Т р происходит переход к интенсивной сульфиднооксидной коррозии, протекающей со скоростью в тысячи и десятки тысяч раз большей для некоторых сплавов, чем скорость их коррозии на воздухе В области относительно низкой температуры (около 500-700 С) сульфидно-оксидная коррозия также наблюдается. Однако ее скорость лишь в несколько раз превышает скорость окисления на воздухе. В качестве примера на рис. 4.16 приведены температурные зависимости коррозии в золе и на воздухе (продолжительность опытов 500 ч) для сплава ЭП220ВД. Виден перелом обычной экспоненциальной температурной зависимости коррозии сплава ЭП220ВД при температуре 730 С, выше которой сплав подвергается так называемой катастрофической коррозии в золе. [c.301]

Изломы, фрактуры которых представлены на рис. 2,13, получены при испытании цилиндрических образцов с кольцевым надрезом (методики испытаний и расчета НДС таких образцов изложены ниже). Для стали 15Х2МФА значительная пластичность при хрупком разрушении цилиндрических гладких образцов сохраняется до очень низких температур (см. рис. 2.3). Поэтому только при достаточной жесткости напряженного состоя- [c.83]

Разница значений работы разрушения составляет 4,9 Н-м (примерно 3 % от величины работы разрушения), что намного меньше разброса данных испытаний стандартное отклонение при испытании по методике ASTM составляет 11,5 Н-м. Сравнительные испытания других сталей для низких температур, проведенные в меньшем объеме, также показали хорошее соответствие между стандартным и предлагаемым методами. Повышенный разброс данных, полученных предлагаемым методом, обусловлен трудностью установки образца таким образом, чтобы надрез находился точно в плоскости качания маятника. Поскольку испытания на удар а лучшем случае позволяют получить нолуколичественную оценку вязкости материала, предложенный метод обладает достаточной точностью. [c.377]

Это подтверждают результаты испытания модели, отлитой при погружении формы в ванну с водой, имеющей температуру 5—8 С (кривая 3 на рис. 3.6). При помещении формы в воду наибольшая температура в модели снижается до 75 С. Процесс тепловыделения протекает гораздо плавнее и заканчивается также через 4 ч после начала полимеризации. При просвечивании поперечного среза1 той же толщины, взятого из средней части этой модели, наблюдаемый остаточный оптический эффект оказался незначительным, всего около 0,1 полосы, что указывает на отсутствие в модели остаточных напряжений. Усадка материала при полимеризации на воздухе составила 1,5%, а при полимеризации в ванне с водой — только 0,2%. Таким образом, для исключения остаточных оптических эффектов процесс полимеризации объемных моделей следует проводить следующим образом. В начальный период полимеризации форму следует погружать в охлаждающую среду до окончания процесса тепловыделения (не менее чем на 4 ч). Дальнейшая полимеризация может быть проведена на воздухе, поскольку тепловыделение в этот момент незначительно. Этот режим и был принят в дальнейшем при изучении напряжений на объемных моделях. Таким образом, размеры изучаемых по методу полимеризации объемных моделей ограничиваются возможностями отвода теплоты в процессе полимеризации. Размеры моделей можно несколько увеличить, погружая форму в охлаждающую среду с более низкой температурой. Кроме того, можно выбрать материал с более низким тепловыделением. Например, по данным работы [121] тепловыделение снижается при увеличении содерлсания дибутилфталата. В последующих разделах приведены примеры исследования напряжений методом полимеризации по разработанной методике на плоских и объемных моделях различных композитных конструкций. [c.87]

Достоверность методики расчета регенератора-испарителя была подтверждена также при испытаниях многотрубного натурного теплообменного аппарата (регенератора), результаты которых изложены в работе [4.58]. Испытываемый аппарат представляет собой две последовательно соединенные секции, каждая из которых состояла из 469 гладких труб диаметром 10X1 мм и длиной 2,7 м. По сравнению с испытаниями однотрубной модели эксперименты проводились при низких давлениях (2—5 бар), но при более высоких температурах теплоносителя до 645 К по холодной стороне и 770 К по горячей, причем в ряде режимов состав теплоносителя по холодной стороне существенно отличался от равновесного. Среднеквадратичное отклонение экспериментально измеренного перепада температур по обеим сторонам от расчетного составило 8,6% при коэффициенте надежности 0,95. [c.170]

Как в нашей стране, так и за рубежом, для определения сопротивления трубного металла распространению хрупких разрушений применяется известная методика DWTT — испытание на разрыв падающим грузом. Стандартные образцы (рис. 1) имеют надрез, который наносится вдавливанием с помощью соответствующего пуансона с радиусом вершины менее 0,025 мм. Такой радиус надреза совместно с наклепом, вызванным прессованием, обеспечивают получение начального хрупкого разрушения и его развитие в зоне вершины дефекта с большой скоростью при незначительных энергетических затратах. Эта деталь очень важна. В последнее время на некоторых трубных заводах и даже в научно-исследовательских институтах вместо прессованного надреза стали делать обычный механический пропил. В этом случае теряется основная идея таких испытаний, поскольку их результаты существенно зависят как от способа изготовления надреза, так и радиуса его вершины. Так, на стали 09Г2СФ t = 20 мм) фрезерованный надрез с таким же радиусом закругления как и у прессованного (0,025 мм) сдвигает переходную температуру на 12 °С в область более низких температур (рис. 1). Увеличение радиуса приводит к еще большему снижению критической температуры. Только при наличии прессованного надреза вид излома при дальнейшем движении трещины в образцах определяется, главным образом, вязкостью материала и, как следствие этого, отражает характер разрушения натурных газопроводов. Исходя из этого, Институтом Баттела (США) были предложены такие образцы для определения температуры, выше которой невозможно распространение хрупкого разрушения в реальном газопроводе. Установлено, что эта температура соответствует 80 %-ной вязкой составляющей в изломе образца с прессованным надрезом. Натурные испытания, проведенные в нашей стране, также подтвердили это положение. [c.25]

Изготовление образцов должно быть стандартизовано. Следует контролировать содержание кислорода, температуру среды и скорость ее движения. Успешно применяются статистические методы,, но при условии глубокого понимания предмета исследования. Например, при исследованиях питтинга, если вероятность возникновения поражений низка, то с помощью малых образцов нельзя надежно установить наличие поражений. Если металл должен применяться в виде больших листов, то одно-единственное точечное поражение может стать причиной сквозной перфорации, тогда как предложенная выше методика испытаний указала бы на стойкость металла. При испытаниях на коррозионное растрескивание U-образных образцов часто получают результаты, отличающиеся от соответствующих результатов испытаний образцов, подвергавшихся однор( ному растяжению, так как в последних создавались возрастающие напряжения. Различия во времени до разрушения могут дата совершено искаженную информацию о склонности к коррозионному растрескиванию, если, например, толщина окисной пленки неодинакова на всех образцах, поскольку для разрушения окисной пленки может потребоваться значительно более длительное время, чем для развития трещины. Небольшие отличия pH в средах для испытаний могут вызвать ошибочные результаты, так как окисная пленка может удаляться с самыми различными скоростями при изменениях pH в узких пределах. [c.206]

Точность любого критерия оценивается путем сопоставления результатов расчета и данных опыта. Известные экспериментальные далные о закономерностях деформирования и разрушения материалов при сложном напряженном состоянии весьма ограничены, что объясняется большими методическими трудностями при постановке опыта. Эти трудности значительно возрастают при проведении испытаний в условиях высоких и низких температур. По ш13ко- и высокотемпературной прочности материалов при сложном напряженном состоянии в литературе опубликованы лишь качественные результаты, практически полностью отсутствуют какие-либо данные о принципах конструирования соответствуюшдх испытательных средств. Этим вопросам во втором разделе уделено особое внимание. Здесь, в частности, подробно описаны методики и экспериментальные установки, разработанные и созданные в Институте проблем прочности АН УССР под руководством и ири непосредственном участии авторов, проведен анализ основных экспериментальных результатов по изучению законов упрочнения и критериев предельного состояния наиболее типичных представителей отдельных групп конструкционных материалов в различных условиях механического и теплового нагружения. [c.8]

НИЯ надрезанных образцов позволяют косвенно судить о величине сопротивления отрыву, не достигаемого статическими испытани-ядш на растяи енио и изгиб ири комнатной и низких температурах. У большинства деформируемых цветных металлов (алюминий, медь и многие их сплавы) ударную вязкость не представляется возможным определить вследствие высокой пластичности этих материалов, исключающей разрушение в условиях принятой для определения методики испытаний. Испытания на ударный изгиб надрезанных образцов не целесообразны также в отношении многих литых сплавов (чугуны, литейные алюминиевые и магниевые сплавы), которые хрупко разрушаются при обычных статических испытаниях на растяжение. [c.89]

Изложим метод определения изменения молекулярных параметров — молекулярной массы и ММР полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) — в результате разрушения образцов, испытанных на долговечность в изотермических условиях при различных уровнях напряжения в поверхностно-активной среде (20-процентном водном растворе эмульгатора ОП-10). С этой целью экспериментально определяли средневязкостную молекулярную массу М°у и ММР исходного ненагруженного образца и эти же параметры после его разрушения. Разрушение образцов происходило при температуре 70° С в условиях ползучести при средних и низких уровнях напряжения — соответственно 70 и 30 кгс/см . Методика испытаний на долговечность и использованная аппаратура описаны в [53[. Образцы обладали различной долговечностью (35—15 ООО мин). При больших временах выдержки под нагрузкой следовало учитывать возможность тепловой деструкции при повышенной температуре 70° С. Поэтому были определены молекулярные массы исходных ненагруженных образцов, выдержанных в среде ОП-10 при комнатной температуре и температуре 70° С в течение (8-ь15) 10 мин. В ряде случаев отмечалось незначительное уменьшение молекулярной массы, связанное с тепловой деструкцией полиэтилена. [c.278]

Основные принципы методики испытаний стеклопластиков на статическое растяжение при комнатной температуре, прежде всего форма и способ установки образцов на машине, полностью пригодны для исследований этих материалов при глубоком охлаждении до —196 С. Эго дает возможность изучать конструкционную прочность стеклопластмасс при комнатной и низких температурах по одинаковым методикам и получать сравнимые результаты, что особенно важно для статистической обработки экспериментальных данных. [c.10]

Данные производственного опыта подтверждают, что указанные стали, в которых в результате свар-ки в зоне швов образуется мартенсит с низкими пластическими свойствами при пониженных температурах обладают малой сопротивляемостью образованию теплых трещин. Так как теплые трещины в сварных соединениях располагаются в большинстве случаев по границе аустенитных зерен, то сопротивляемостъ стали образованию этих трещин зависит от вязкости межкристаллических прослоек и скорости деформирования. С этой точки зрения отработана специальная методика оценки сопротивляемости сталей образованию теплых трещин [82]. На фиг. 56 приведены результаты испытаний сталей на сопротивляемость к образованию теплых трещин лри различных условиях сварки деталей. [c.127]

Недостатки испытания по данной методике, не говоря уже о низких температурах испытания и небольших удельных усилиях, особенно наглядно проявляются при испытаниях высокохромистой стали марки 4Х8В2 при температуре рабочего пространства 500 °С износостойкость литой стали более чем в 100 раз выше деформированного аналога. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...