Способ определения износостойкости материалов при низких температурах

1 1010Изобретение относится к испытательной тех. нике, в частности к исследованию износостой, кости материалов при ударном нагружении в условиях низких температур,Недостатком известного способа является то, что при охлаждении образцов испытуемых . материалов и контробразца происходит измене; ние сопротивления изнашивания образца и изна. 20 шивающей способности контробразца. Вслед.ствие этого для получения зависимости сопро тнвления материалов изнашиванию от температуры необходимо либо использовать в качестве контробраэца материалы, которые не изменяют 2 своей изнагдивающей способности в диапазоне температур испытания, либо учитывать измене. ние изнашивающей способности контробразца эталоном, не изменяющим своей износостоймости в исследуемом диапазоне температур, З 0 Это методически сложно и не всегда осуществимо, кроме того, не позволяет получать сопоставимые данные об износостойкости материалов и затрудняет их рациональный выбор дпя дета лей и инструментов, работающих при низких3 температурах. Цель изобретения - повышение достоверности результатов определения иэносостойкости за счет исключения влияния на оценку износостойкости материалов факторов, изменяющихся В зависимости от температуры, а именно - изнашивающей способности контробразца и сопротивляемости изнашиванию эталонного образца,43 Известен способ определения износостой. кости материалов при низких температурах, заключающийся в том, что образец испытыва-, емого материала охлаждают до заданной температуры, подвергают изнашиванию совместно с эталонным образцом при ударе их о поверх ность контробразца и. определяют износостойкость испытуемого образца по отношению к эталонному при заданной температуре испы тания 11). Поставленная цель достигается тем, что по способу определения износостойкости матерна. лов при низких температурах, заключающемуся в том, что образец испытуемого материала охлаждают до заданной температуры, подвергают изнашиванию совместно с эталонным об разцом при ударе их о поверхность контроб. разца и определяют износостойкость испытуемо го образца по отношению к эталонному при заданной температуре, температуру эталона и контробразца поддерживают постоянной и рав-. ной по величине, а режим испытаний определяют исходя из обеспечения допускаемого разог 514 2, рева образца испытуемого материала, не прьвьпаающего 3 - 10 К, на основании условияре 2,911,86,. 1,+23 дТ 8 0,2 Ф 0,1141 . (1)где Е - энергия соударения, Дж;т - частота аударения, Гц;фС - продолжительность контактированияобразца и контробразца, после удара,10ЬТ - допустимый разогрев образцов в процессе испытания, К;9 - разность температуры испытания иохлаждающей среды, К;А - теплопроводность образца;й - коэффициент, учитывающий конст.руктивные особенности охлаждающе.го узла и определяемый экспериментально,На чертеже дана схема устройства, реализую..щего предлагаемый способ.Способ осуществляется следующим образом,Испытуемый образец 1 устанавливают вохлаждающую камеру 2, во внутреннюю по.лость которой подают охлаждающую среду 3,обеспечивающую охлаждение образца 1 в преде:ле 173-293 К,Темйературу охлаждения образца поддержи-вают путем дозированной подачи охлаждающейсреды, Объем и интенсивность ее подачи регулируют блоком автоматического поддержаниятемпературы (на чертеже не показан), управляемым сигналом, поступающим от термопары4, закрепленной в испытываемом образце 1.Режимы испытаний назначают на основанииусловия(1), Для этого задают значения основных факторов, соблюдение которых необхо.димо для достижения цели проводимых испытаний, и с учетом их значений определяютостальные параметры режима испытаний, Например, при исследованиях зависимости износостойкости различных материалов от температуры и энергии соударения на основании приня.,.тых максимальных значений энергий соударения, минимальной температуры испытаний,обеспечиваемых испытательной установкой, атакже теплопроводности материалов образцови допускаемого разогрева образцов при испытаниях определяют необходимую частоту со 0 ударения и продолжительность контакта образ.ца с контробразцом после боударения,) Последовательно испытываютохлажденныедо различных низких температур, например173, 213, 233, 248, 258, 263, 273, 293 К, оЗЗ разцы 1, нанося повторяющиеся удары контробразцом 5, имеющим при всех температурахиспытания образцов постоянную температуру.Проектная, 4 г.Ужгород,3 10105 ударения, например, 0,25; 0,40; 0,60; 1,00;1,50; 2,50 Дж и частотой 0,5 - 1,5 Гц. Величина энергии определяется высотой подъема шпнн деля 6 перед падением и массой грузов 7, частота - скоростью вращения кулачкового прн. водного механизма 8.Затем изнашивают эталонный образец в идентичных условиях нагруження, но прн температуре, равной температуре контробразца; измеряют величины износа образцов, получен ные при различных температурах, рассчитывают износостойкость по отношению к эталону и получают температурную зависимость износо. стойкости. исследуемого материала,Верхняя граница диапазона энергий соуда ;: рения2,50 Дж, частота соударений в пределах 0,5-1,5 Гц и время контактирования образца с контробраэцом после удара в пределах 0,05-0,1 с выбраны ю условий обеспечения допустимого нагрева образцов при испы- эо таниях в исследуемом диапазоне температур 14 4различных металлических материалов. Нижняя .граница диапазона энергий соударения - 0,25 Дж установлена исходя из фактическихминимальных энергий соударения при эксплуа тации деталей стопорных, рычажных и эксцен.трнковых механизмов автоматических метеорами логических приборов и радиоэлектронного обо 1- рудования. Использование предлагаемого способа позволяет получать сопоставимые значения иэносостойкости испытываемых материалов, обеспЮчивает повышение точности оценки влвпаянюких температур на юносостойкость материФлов, позволяет осуществить на стадии проектаровання рациональность выбора материалови технологии их упрочнения с точки зренияобеспечения износостойкости и, следовательно,способствует сокращению сроков разработкиконструкций машин дпя работы при низкихтемпературах,НИИПИ Заказ 2474/32 аж 871 Подписное