Способ испытаний металлов и сплавов на прочность

(56) ГОСТ 1497-84. Меметаллов,ионный институт им огвинов и В.И.Трегуб нические свойств(54) СПОСО СПЛАВОВ Н (57) Изобрет таний, а име ханических сплавов. Це ИСПЫТА А ПРОЧН ние отно но к спос хара ктеью изобр НИИ МЕТАЛЛОВ И ОСТЬится к технике испыбам определения меристик металлов и етения является раснктем уеОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к технике механических испытаний, а именно к способам определения механических характеристик металлов и сплавов,Известен способ определения механических свойств металлов и сплавов, включающий растяжение объектов с записью диаграммы нагрузка - абсол ютное удлинение и рбработку результатов испытания, Недостаток такого способа сотоит в отсутствии возможности определения содержания газов в испытуемых металлах и сплавах.По общей совокупности признаков наиболее близким к предлагаемому является способ механических испытаний на растяжение (ГОСТ 1497-84), включающий растяжение стандартных образцов с записью диаграммы нагрузка - абсолютное удлинение и обработку результатов испытаний. Однако и этот способ не обладает возможностью определения содержания газов. ирение функциональных воэможностей пособа путем определения помимо прочостных характеристик также концентрации газа в сплаве. Способ исключает растяжение образцов с записью диаграммы нагрузка - абсолютное удлинение и обработку результатов, испытание проводят при двух температурах Т) и Т 2 значения которых лежат не выше температур структурных превращений, регистрируя при этом нагрузку на образцы,.и фиксируют по диаграммам соответствующие этим температурным значениям напряжения и начала сброса нагрузки на образец. а среднюю концентрацию газа определяют по формуле, приведенной в тексте описания. Цель изобретения - расширение циональных возможностей способа определения концентрации газа вис мых образцах,Это достигается благодаря тому, что в способе испытаний металлов и сплавов, включающем растяжение стандартных обр)зцов с записью диаграммы нагрузка - абсолютное удлинение и обработку результатов, испытание проводят при двух температурах Т и Т, значения которых лежат не выше фазовых превращений для сплавов в равновесном состоянии и не выше температуры возврата для холоднодеформированных металлов и сплавов, регистрируя при этом нагрузку на образце и фиксируют по диаграммам соответствующим этим температурам значения напряжения и начала сброса нагрузки на образец, а среднюю концентрацию газа определяют по формуле1762176 50 Ч О) (т 2 Ыпр (ВВС ей,ехр и (п 1/с 6)(Тх ЕТ)/(Тх-Т 1 60 х О 1 Ц 2С,= ИоР (6 ВВеро ) ехрп(п 1/пх)Т 2+Т 1)/(Тх - Т 1 где Ч - объем моля газа в нормальных условиях;Ио - число Авогадро;р - плотность испытуемого материала;6 - его модуль сдвига, 5 е= (Во-В 1)/ВоВо радиус атома металла или основы сплава;В 1 - радиус атома газа,Предлагаемый способ осуществляют . следующим образом, 10Перед испытанием стандартных обьектов на растяжение по ГОСТУ 1497-48 выбирают две температуры не выше фазовых превышений для материала обьекта в равновесном состоянии. Так для углеродистых 15 сталей выбранные температуры должны быть ниже 727 С, т,е, ниже начала структурных превращений, для частого железа - ниже 911 С температуры аллотропического превращения, В случае холоднодеформиро ванных объектов значения температур долгде Ч - объем модуля газа при нормальныхусловиях; йо - число Авогадро; Р - плотность испытуемого материала; О - его модуль сдвига; а = (Во - В 1)/Во, Во - радиус 25атома металла или основы сплава и В 1 -радиус атома газа.П р и м е р. В соответствии с предполагаемым изобретением определяли содержание водорода в сплаве алюминия АМг 6. 30Образцы из него, изготовленные согласно ГОСТУ 1497-84, отжигали при 350 Сдля приведения материала в равновесноесостояние и испытывали на растяжение при20 и 60 ОС (соответственно 293 и 333 К). 35Испытание при Т 2 = 333 К осуществляли,помещая образцы в контейнер с регулируемым обогревом.Значения напряжений начала сброса,определенные по диаграммам растяжения, 40составляли для комнатной температуры- (т = 10,0 кг/мм, для 333 К = 02:= 6,0кг/мм .Подставив полученные значения01 и 02 и соответствующие величины Т 1 и Т 2 45в выражение (1), определяют Со водорода вобразцах, Эта величина составила 0,28см /100 г,жны также лежать ниже температуры возврата испытуемого материала, Например, для углеродистых сталей - зто ниже 250 - 300 С, для железа - не выше 100 ОС, Минимальная разность Л Т выбранных температур должна соответствовать условиюа 1 - о 2 = Ь о100 дгде д - абсолютная ошибка определения нап ряжения начало сброса. При несоблюдении этого условия понижается точность определения газосодержания.После выбора двух температур проводят растяжение образцов, регистрируя нагрузку по диаграмме растяжения Фиксируют соответствующие выбранным температурам значения начало сброса нагрузки на образец и по ним определяют напряжение о 1 иа,Среднюю концентрацию газа в образцах находят по выражению Значения других величин, входящих ввыражение (1) и обозначенных в нем соответствующими символами, даны ниже.Ч = 22.4 л Ио= 6,022 10р=2,7 Г/см с 7= 2700 кг/ммВо =1,4310 см В 1=0,4610 см е= 0,66Таким образом, предлагаемый способ,позволяя определить содержание газов в металлах и сплавах при их испытании на растяжение, расширяет тем самым возможности известного способа механических испытаний, выбранного в качестве прототипа,. Кроме того, процедура определения содержания газа по предлагаемому способу является менее трудоемкой, чем в таком известном способе газового анализа, как вакуум плавление.Формула изобретения Способ испытаний металлов и сплавовна прочность. заключающийся в том, что прикладывают к образцу растягивающую нагрузку, определяют напряжение от этой нагрузки и определяют прочностные характеристики, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воз1762176 50 Ч то 2оР (680 вайо ) ехр (Ь (ст 1/о 2) (Т 2+ Т 1)l(Т 2-Т 1)о100 г ала; е = (йо-й 1)/йо,Составитель В.ЛазареваТехред М.Моргентал Корректор Н,Ревская Редактор Заказ 3254 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 можностей путем определения помимо прочностных характеристик также и концентрации газов в сплаве, испытания проводят при двух температурах Т 1 и Т 2, значения которых лежат не выше темперагде Ч - объем моля газа в нормальных условиях; йо - число Авогадро; р - плотность испытуемого материала; 6 - модуль сдвига испытуемого материтур структурных превращений, регистриру ют нагрузку на образец, напряжение определяют при каждой температуре в момент начала сброса нагрузки и определяют среднюю концентрацию газа С по формуле йо - радиус атома металла или основы55 сплава; й - радиус атома газа; о 1 - значение напряжения начала сброса нагрузки при температуре Т 1; д 2 - значение напряжения начала сброса нагрузки при температуре Т 2.