Способ механических испытаний образцов материалов

/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Ю; ЕфимМамлее20,172.вдеев Бческих1958,-28 33ный инсти авиа оникидз ов, А.И ах 4(088,8)А. Техника определениявойств материалов. М.:с. 56 - 57.(56) А механи Машгиз СКИХ ИСПЫТАНИЙ 54) СПОСОБ МЕ БРАЗЦОВ МАТЕР(57) Изобретение отельной технике, аческим испытаниям тся к испыта именно к механибразцов хрупкихущественно ниэкиактеристиками атии. Целью изобатериалов с преими прочностными харри растяжении и сж вышение точности иэ хрупких матеабочей частью 1, 2 и накладками 3 го материала етения является п спытания образцовиалов. Образцы сахватными частямиз пористого хрупк ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(обычно иэ материала, совпадающего по химическому составу с материалом образца) с прочностью,. в 3-10 раз меньшей прочности материала образца, размещенными на поверхностях 4, помещают в захват так, что поверхности 4 через накладки 3 контактируют с по: верхностями захватов. Нагружают об разцы предварительным усилием до величины, обеспечивающей разрушение накладок 3 и не большой 0,5 максимальной разрушающей нагрузки, Затем снижают предварительное усилие до минимально возможной. величины, обеспечивающей контакт захвата с образцами через разрушенные накладки 3. Пос-.й ле этого нагружают образцы испытуемой нагрузкой до их разрушения. Так как разрушившаяся накладка обеспечивает полное прилегание поверхности . 4 к захватам, исключается перекос и внецентренное растяжение образца. Во время всех этапов нагружения записывают диаграмму нагрузка - деформация эа счет перемещения захватов, 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.13358Изобретение относится к испытательной технике, а именно к механическим испытаниям образцов хрупких материалов преимущественно с низкими прочцостными характеристиками при растяжении и сжатии,11 ель изобретения - повышение точности испьтания образцов иэ хрупкихматериалов,На фиг, 1 приведена диаграмма нагрузка - деформация образца по перемещенито захвата при осуществлении способа; на фиг. 2 - образец для испытания на растяжение; на фиг, 3образец для испытания на сжатие,Образец для испытания ца растяжение содержит рабочую часть 1, захватные части 2 и накладки 3, размещенные ца поверхностях 4, контактирующих с. захватами.Образец для испытания ца сжатиесодержит рабочую часть 5 и накладкиб, размещенные на поверхностях 7,контактирующих с захватами.Способ осущесттзляется следующимобразом.Из порошкового материала, обьчносовпадающего по химическому составус материалом испытуемого образцаприготовляют пористые накладки 3 и 6прочностью, в 3-10 раз меньшей прочности материала используемого образца. Зацепляют накладки 3 и б на поверхностяхи 7, предназначенныхдля контакта с поверхностями захватов Накладки 3 и б могут приклеиваться к поверхностям 4 и 7 или цапрессовываться на эти поверхности за счет поыещетия образцов в форму 10 с зазорами около этих поверхностей,В зазор насыпают порошок и прессуют его с образцом в форме При этом усилие прессования порошка, образующего накладки 3 и 6, выбирают так, чтобы пористость накладок 3 и б обеспечивала прочность материала накладок3 и 6 в 3-10 раз меньше, чем прочцость материала образца. Это усилиепрессования обычно в 3-10 раз менье,чем предел прочности материала испьпу -емого образца,Образец с напрессовагптыми на поверхностях . 4 и 7 накладками 3 и 6устанавливают в захваты. Прикладывают к образцу через захваты предварительное усилие Р, обеспечивающееразрушение накладок 3 и б и не превышающее 0,5 максимальной нагрузки Р2на образец, Снижают предварительное усилие Р, до минимально возможной величины Р обеспечивающей контакт захватов с обр,азцом через разрушенные накладки, За счет разрушения накладок 3 и 6 обеспечивается полное прилегание поверхностей 4 и 7 к поверхностям захватов и ликвидируетсянеравномерность передачи усилия отзахватов к .ахватным частям 2 и рабочим частям 1 и 5, исключаются возможность перекосов и внецентренное,растяжение или сжатие рабочих частей1 и 5,При приложении предварительнойнагрузки Р, и усилия Р производят запись диаграммы нагрузка - деформацияэа счет перемещения захватов (участок Т), Затем образец нагружают испытательной нагрузкой до его разрушения уснлеь 1 рдрет ис три)уют нагрузку и абсолютное перемещение захватов (у асток ТТ), Для получения значений модуля упругости из общего перемещения (деформации, образца вычитают перемепени захватов при разрушении накладок 3 и 6 (участки О-А),Точку А получают экстраполяциейучастка нагрузка - деформация собственно образца на начало координатП р и м е р, Исследуют механические свойства порошков карбида титана,Образцы изготавливают методами порошковой металлургии (прсссование впресс-формах) и спекают при 1500 оС,Диаметр образцов для испытания цасжатие 8 мм, высо;а 12 мм, Прочностьобразцов прц испытаниях известнымспособом составляет 3,32 - 11,1 кг/мм,Далее на дно пресс-формы насыпаютслой порошка карбид;, титана с пластификатором. В пресс-Форму помещаютобразец и снова слой того же порошка.После этого пуансонами производятпрессовацие, Усилие прессования выбирали следуюим образом,Разруаотее усилие образца без накладок составляло600 кг, Усилие прессования выбирают равным 150 кг, Образцы с накладками после пресссования извлекают из пресс-формы и спекают при 900 С в течение 30 мин, что дает прочность накладок порядка 1 кг/мм .По такому же режиму изготавливаютнакладки и приклеиваот их к торцамобразца клеем Бф,разпа,Напряжение разрушения, кг/мм -1 1 Образцы Разброс,3-е Беэ накладок 10,34 7,64 3,32 9, 16 11,1 70 С напрессованными накладка 116410,72 8,86 9,94 10,37 20 С наклеенныминакладками 8,03 11,06 9,38 10,55 10,84 27 3 133Проводят испытания образцов, Приэтом разрушение накладок происходитпри нагрузках 60-100 кг, что в 610 раз меньше Р, = 600 кг,В таблице приведены данные попрочности и разбросу для всех трехтипов образцов.Из таблицы видно, что разбросуменьшается в 3 - 3,5 раза, т,е. резкоповышается точность испытаний,Кроме того, образцы с накладкамипо предлагаемому способу можно испытывать при температурах от криогенных до 2000 С одинаковой точностью,Формула изобретения 1. Способ механических испытаний образцов материалов, по которому образцы размещают в захватах, нагружают образец испытательной нагрузкой и регистрируют нагрузку и относительное перемещение захватов, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности испытаний образцов 5иэ хрупких материалов используют обЪразец с накладками иэ пористого хрупкого материала, имеющего прочность в3-10 раз меньше прочности материалаобразца, размещенными на поверхностяхобразца, контактирующих с захватами,перед нагружением образца испытательной нагрузкой прикладывают к образцупредварительное усилие до разрушениянакладок, не более 0,5 максимальной 1 Б испытательной нагрузки, которое затем снижают до тех пор, пока обеспечивается контакт захватов с образцом через разрушенные накладки,2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что наклацки выполняют из материала, совпадающего по химическому составу с материалом об1335844 О ОРгтаци Фиг. 3оставитель Г. Ротнидехред М.Дидык Гереш ор А ручар Редактор Тираж 76 ВНИИП Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5