Способ испытания материалов на термостойкость Советский патент 1985 года по МПК G01N3/60 

00

.

30 Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании материалов на термостойкость. Известен способ испытания материалов на термостойкость, заключающийся в том, что испытуемый образец подвергают циклическому нагреву и последующему охлаждению, одновременно регистрируют число термических циклов до появления в образце трещины, по которому судят о термостойкости материала fl j. Недостатком способа является невы сокая точность испытания. Наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату способ испытания материалов на термостойкость, заключающийся в том, что используют две партии одинаковых образцов, на одной |Из которых предварительно определяют разрушающую нагрузку при комнатной температуре, а на второй партии веду непосредственно испытания путем приложения к первому образцу при заданной температуре, достигаемой за счет импульсного нагрева, с заданной величиной энергии, нагрузки меньше разрушающей, и увеличивают на каждом последующем образце знергию нагрева до тех пор, пока она не вызовет разрушение образца L JДанный способ характеризуется невысокой производительностью испытания, поскольку для его реализации необходимо большое количество образ цов для определения величины энерги нагрева, вызывающей разрушение испы туемого материала. Цель изобретения - повьшение про изводительности испытания. Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытания мате риалов на термостойкость, заключающемуся в том, что используют две партии одинаковых образцов, на одно из которых предварительно определяю разрушающую нагрузку при комнатной температуре,а на второй партии ведут непосредственно испытания путем при ложения при различных температурах нагрузки меньше разрушающей, дополнительно определяют энергию разруше ния образцов первой партии, при испы тании второй партии образцов исполь зуют нагружатель с запасом упругой , превышающим знергию разрушемия, нагрузку выбирают в пределах 20-80% разрушающей нагрузки, а в процессе нагружения создают на образцах измвняюпр1йся во времени градиент температур, по величине которого в момент появления трещины судят о термостойкости материала. На фиг. 1 изображена схема установки для реализации предлагаемого способа} на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Установка содержит основание 1, на котором закреплены опоры 2, покрытые теплоизоляцией 3 и служащие для 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, торец которого также покрыт теплоизоляцией 10. Упругий элемент 8 выполнен, например, в виде пружины и служит для накопления упругой энергии. Нагреватель 11 через шарнир 12 прикреплен к рычагам 13, закрепленным на боковой стенке 14, с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, соединен с источником 15 питания и покрыт слоем тепловой изоляции 16, а рычаги 13 соединены с пружиной 17, обеспечивающей равномерный прижим нагревателя 11 к испытуемому образцу 4. Нагружатель 6 и динамометр 7 электрически соединены с контрольно-измерительной системой 18, к которой также подключены источник 15 питания и термопары 19, закрепленные на испытуемом образце 4. Способ осуществляется следующим образом. 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 обра3 .1 зец на опоры 2, включают нагружатель 6 и, деформируя упругий элемент 8, передают на образец нагрузк в пределах 20-80% разрушакмцей. Всле ствие деформации упругого элемента 8 заданной жесткости на заданную ве личину в нем накапливается упругая энергия, превышающая энергию разрушения образца. Увеличение нагрузки более 80% может вызвать разрушение образца и без последующего нагрева, а нагрузка ниже 20%может не обеспечить разрушение образца при нагреве . Затем нагреватель 11 с помощью пружины 17 прижимают к одной из поверхностей образца, в результате в образце появляется изменяющийся во времени градиент температуры, значения которого регистрируют термопарами 19.Градиент температур приводит к появлению термических напряжений в образце, которые в совокупности с

////////////////////А ///// 84 напряжениями, 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.

ь

,ю

/ /

W

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ТЕРМОСТОЙКОСТЬ, заключающийся в том, что используют две партии одинаковых 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, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения 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 разрушающей нагрузки, а в пpioцecce нагружения создают на образцах изменяющийся во времени градиент температур, по ве(Л личине которого в момент появления с трещины судят о термостойкости материала.