Способ испытания материалов на термостойкость

(51) С 01 Н 3/60 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ариала. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТК(46) 15.06.85. Бюл. Мц 22 (72) К,А. Казакявичюс и А.И. Заботк (71) Институт Физико-техническихпроблем энергетики АН Литовской ССР (53) 620.178.38(088.8)(56) 1. Школьник Л.М. Методика усталостных испытаний. М.,Металлур гия", 1978, с. 263-266.2. Газуко И.В., Шестериков С.А. и Юмашев М.В. Хрупкое разрушение ке рамики при изгибе в условиях импуль ного нагрева. - "Проблемы прочности 1983, Ф 4, с. 66-70 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛО НА ТЕРМОСТОЙКОСТЬ, заключающийся в том, что используют две партии один ковых образцов, на одной из которых предварительно определяют разрушающую нагрузку при комнатной температуре, а на второй партии ведут непосредственно испытания путем приложения при различных температурах нагрузки меньше разрушающей, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности% испытаний, дополнительно определяют энергию разрушения образцов первой партии, при испытании второй партии образцов используют нагружатель с запасом упругой энергии, превышающим энергию разрушения, нагрузку выбирают в пределах 20-802 разрушающей нагрузки, а в процессе нагружения создают на образцах изменяющийся во времени градиент температур, по величине которого в момент появления . трещины судят о термостойкости мате1 11618Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании материалов натермостойкость.Известен способ испытания материалов на термостойкость, заключающийся в том, что испытуемый образецподвергают циклическому нагреву ипоследующему охлаждению, одновременно регистрируют число термических 10циклов до появления в образце трещины, по которому судят о термостойкости материала 1 3Недостатком способа является невысокая точность испытания. 13Наиболее близок к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату способ испытания материалов на термостойкость, заключающийся в том, что используют две щпартии одинаковых образцов, на одной,из которых предварительно определяютразрушающую нагрузку при комнатнойтемпературе, а на второй партии ведутнепосредственно испытания путем приложения к первому образцу при заданной температуре, достигаемой за счетимпульсного нагрева. с заданной величиной энергии, нагрузки меньшеразрушающей, и увеличивают на каждом ЗОпоследующем образце энергию нагревадо тех пор, пока она не вызовет разрушение образца 2.Данный способ характеризуется невысокой производительностью испыта-,35ния, поскольку для его реализациинеобходимо большое количество образцов для определения величины энергиинагрева, вызывающей разрушение испытуемого материала,Цель изобретения - повышение производительности испытания,Указанная цель достигается тем,что согласно способу испытания материалов на термостойкость, заключающемуся в том, что используют двепартйи одинаковых образцов, на однойиз которых предварительно определяютразрушающую нагрузку при комнатнойтемпературе,а на второй партии ведут;.непосредственно испытания путем приложения при различных температурахНагрузки меньше разрушающей, дополнительно определяют энергию разрушения образцов первой партии,при испы-танин второй партии образцов используют нагружатель с запасом упругойэне 1 Ьии, превышающим энергию разру 48 гщения, нагрузку выбирают в пределах 20-803 разрушающей нагрузки, а в процессе нагружения создают на образцах изменяющийся во времени градиент температур, по величине которого.в момент появления трещины судят отермостойкости материала.На фиг. 1 изображена схема установки для реализации предлагаемогоспособа; на фиг. 2 - сечение А-Ана фйг. 1.Установка содержит основание 1,на котором закреплены опоры 2, покрытые теплоиэоляцией 3 и служащиедля размещения испытуемого образца(на чертеже показан один образец 4).На траверсе 5, прикрепленной к основанию 1, закреплен нагружатель 6,соединенный через динамометр 7 и упругий элемент 8 с пуансоном 9, торецкоторого также покрыт теплоизоляцией 10, Упругий элемент 8 выполнен,например, в виде пружины и служитдля накопления упругой энергии. Нагреватель 11 через шарнир 12 прикреплен к рычагам 13, закрепленнымна боковой стенке 14, с возможностьюповорота в горизонтальной плоскости,соединен с источником 15 питания ипокрыт слоем тепловой изоляции 16,а рычаги 13 соединены с пружиной 17,обеспечивающей равномерный прижимнагревателя 1 1 к испытуемому образцу 4. Нагружатель 6 и динамометр 7электрически соединены с контрольно-измерительной системой 18, к которой также подключены источник 15 питания и термопары 19, закрепленныена испытуемом образце 4,Способ осуществляется следующимобразом,Для испытания используют две партии одинаковых образцов, например, по три штуки в каждой. Образцы первой партии поочередно устанавливают на опоры 2, включают нагружатель 6 и при отключенном нагревателе 11 путем изгиба сосредоточенной нагрузкой доводят до разрушения. В процессе испытания регистрируют диаграмму деформации, по которой определяют разрушающую нагрузку, а по площади диаграммы - энергию, необходимую для разрушения образцов.Для испытания второй партии образцов подбирают упругий элемент 8 в виде пружины заданной жесткости, поочередно устанавливают каждый обра11 б 18 3зец на опоры 2, включают нагружатель б и, деформируя упругий элемент 8, передают на образец нагрузку в пределах 20-803 разрушающей. Вследствие деформации упругого элемента 8 заданной жесткости на заданную величину в нем накапливается упругая энергия, превышающая энергию разрушения образца. Увеличение нагрузки более 807 может вызвать разрушение 10 образца и без последующего нагрева, а нагрузка ниже 207. может не обеспечить разрушение образца при нагреве. Затем нагреватель 11 с помощью пружины 17 прижимают к одной из 15 поверхностей образца, в результате в образце появляется изменяющийся во . времени градиент температуры, значения которого регистрируют термопарами 19.Градиент температур приводит щ к появлению термических напряжений в образце, которые в совокупности с 48 4напряжениями, обусловленными механической нагрузкой, могут привести к появлению начальной трещины. Дальнейшее развитие начальной трещины до полного разрушения образца происходит за счеТ энергии, накопленной в упругом элементе. 8. Это исключает необходимость определения энергии нагрева, обеспечивающей разрушение образца, Термостойкость испытуемого материала, оценивают по величине первоначально приложенной механической нагрузки и градиента температуры, вызвавших. разрушение образца. Изобретение позволяет повысить производительность испытания за счет значительного снижения количества испытуемых образцов, так как исключается необходимость определения энергии нагрева, обеспечивающей разрушение образца.1161848 Гриненк Составител едактор М. Келемеш Техред М,НКорректор С.Черни Тираж 897 Государстненн елам изобрете осква, Ж - 35,964/46ВНИИ За писн ета СС огокоминий ио рытиинаб д,3035 ушс филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4