Способ испытания хрупкого материала на растяжение

Изобретение относится к испытаельной технике, а именно к способамспытания хрупкого материала на расяжение,Цель изобретения - повышение ин 5формативности путем обеспечения воэможности наблюдения за кинетикой деформирования и разрушения.На чертеже изображена схема реали10зации предлагаемого способа.Способ обуществляется следующимобразом.В рабочей части призматическогобразца 1 из хрупкого материала высоой. Ь и шириной Ь предварительно выполняют сквозной паз 2 на расстоянииЬ от одной из плоскостей, которуювыбирают в качестве опорной,При этом длину паза 2 выбираютравной удвоенной ширине Ь образца 1,а величину Ь определяют из соотношен 1 ия16 Е,Рм IЬ=Ь 1 (166 Е Р +Ь 1 Е) 25фМ в 2где Р и 1 - соответственно эффеки мтивные площадьсеченияи длина нагружателяиспытательной машины;Е и Е - соответственно модуль2Юнга материала нагружателя испытательноймашины и образца,Таким образом, паэ 2 делит образец35На компенсирующую часть 3 и испытуе 4 о часть 4 высотой Ь, шириной Ъ идлиной 2 Ь, причем последнее обусловЛено соблюдением принципа Сен-Венана,т,е. соблюдением требований, предъявЛенных к оптической длине испытуемогообразца,После этого образец 1 устанавливают опорной поверхностью на опоры 5,расположенные симметрично относительно паза 2 на расстояние 2 друга отдруга, и осуществляют нагружение образца пуансоном испытательной машины(не показаны) по схеме трехточечного. изгиба усилием Р. Выполнение паза 2На заданном расстоянии Ьот опорнойплоскости обеспечивает в процессе испытания выполнение равенства11 о П11 к.чгде Б - упругая энергия, запасенЙВя в нагружаюшей системе,способствующая разрушениюобразца; Б - упругая энергия, запасеннаяиспытуемой частью образцашириной Ь длиной 2 Ъ и высотой 1 также способствующая1разрушению образца;Пкл - упругая энергия, запасеннаякомпенсирующей частью образца, препятствующая преждевременному неконтролируемому разрушению испытуемойчасти образца.При 0 + 11Упроисходит неконтролируемое разрушение части 4 образца,1, и тем самым исключается воэможность наблюдения в процессе нагружения за кинетикой разрушения.При. Б + У и П к ч происходит разрушение всего образца 1.Величина упругих энергий У, и Попределяется по формуламД 1 Е,Р Рд 12 2 фгде Д 1 - абсолютное удлинение образ- ца Р (2/2)" = г,тть -где 2 = 2 Ъ, Ь- высота компенсирующей части образца.В процессе нагружения образца 1 при помощи металлографического микроскопа (не показан) наблюдают кинетику деформирования и разрушения части 4 образца 1, которая при нагружении изгибом подвергается растяжению.Таким образом, выполнение паза параллельно опорной плоскости и на заданном от нее расстоянии обеспечивает возможность наблюдения в процессе нагружения за кинетикой деформирования и разрушения образца, что повышает информативность способа.П р и м е р. Испытывают твердый сплав марки ВК 6. Нагружение осуществляют на испытательной машине "УМЭ 1 ОТМ" по схеме трехточечного изгиба. Призматический образец размером 5 л 5 х 40 мм устанавливают на опоры с расстоянием между ними 20 мм,Предварительно определяют расстояние Ь от опорной поверхности по фор 1муле16 Е, Рмащ б 16, Е Рмам+Ь 1 мщцЕ 1исходя из условия равенства Б + Уок,ч1 566263 616,2 10 7,4 103 /з16,610 2 7,410 з + 5.3,7,10 э.6 3,10) 5(1-0,868) = 0,66 1повышения информативности путем обеспечения возможности наблюдения за кинетикой деформирования и разрушения,выполняют в рабочей части образца,параллельной опорной поверхности,сквозной паз длиной, равной удвоенной ширине образца, на расстоянииЬот нее, определяемом из соотношения В таблице представлены результаты5 осуществления способа на образцах сплава ВК 6 (5 х 5 х 40 мм) в условиях, соответствующих и выходящих за границы, заявленныев способе.Как следует из данных, представ 10 ленных в таблице, выполнение паза с соблюдением условий, указанных в способе (опыт ), позволяет проводить наблюдение за кинетикой распростране 15 ния трещины, а несоблюдение условий ведет к неконтролируемому распространению трещины. 16 Е 1 Рм р.где Г и 1 - соответственно эффект мтивная площадь поперечного сечения и длинанагружателя испытательной машины;Е и Е - соответственно модуль2Юнга материала нагружателя испытательноймашины и образца, а нагружение осуществляют по схеме трехточечного изгиба. Формула изобретения Способ испытания хрупкого материала на растяжение, по которому призматический образец высотой Ь и шириной Ь устанавливают на опоры, и нагружают до разрушения посредством нагружателя испытательной машины, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью Опыт 1, мм Ь , мм Б1.оБкгс.мм кгс мм 110 +П 11 к.ч Результаты искгс.мм кгс.мм пытаний 3,883 1 О 0,66 1,445 3,845 ко Контролируемоеразрушение 1,924 х 1 О Катастрофическое разрушение 1,44510 0,66 3,36910 3,883 ххОНеконтролируемое разрушениеисследуемойчасти образца 2,886"10 12 0,66 1,44510 4,331О 3,883кО 3, 0351 О О 1,445101,0 1,59х (1 4,96 10Катастрофическое разрушение Неконтролируе-,мое разрушениеисследуемойчасти образца 3,48 10 0,5 1,445 1 О 3,1710 4,65х 0 Составитель М. МатюшинРедактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор С,Черни. Заказ 2653 Тираж 502 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,01