Составной образец для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие Советский патент 1991 года по МПК G01N3/06 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие.

Цель изобретения - повышение достоверности при испытании высокопрочных неметаллических материалов типа неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений в цилиндрическом стержне у его выходов из обойм.

На чертеже изображен образец для испытания.

Образец является составным, он содержит цилиндрический стержень 1 из испытуемого материала и закрепленные на его торцах посредством клеевого соединения металлические составные обоймы 2 и 3 в виде стаканов. Наружные поверхности доньев 4 и 5 стаканов 2 и 3 предназначены для взаимодействия с нагружателем.

В стаканах 2 и 3 со стороны их кромок 6 и 7 выполнены конусные проточки 8 и 9. вершины которых направлены к доньям 4 и 5 стаканов 2 и 3, Угол «наклона образующей к оси образца составляет 35-45°, а диаметр А проточки на кромке (1,5-1,9)jd, где d - диаметр цилиндрического стержня 1.

На внутренней поверхности стакана на длине (0,5-0,8) d от кромок нанесено покрытие 10 из пластического материала толщиной 5-9 мкм. Пределы 0м и От2 материалов боковой поверхности стаканов 2 и 3 и их доньев 4 и 5 удовлетворяют соотношению

Ог1 (0,6-0,8) Ог2.

Составной образец размещают между опорными плитами пресса, нагружают через донья стаканов и регистрируют параметры разрушения материала цилиндрического стержня.

Испытывают ситалл марки СТЛ-10. Составные обоймы изготавливают из стали 40Х. Донья 4 и 5 предварительно закаливают до твердости НРС 40-46, а боковые части стаканов подвергают высокотемпературному отпуску до НРС 28-31. Это соответствует пределам текучести МПа и МПа, Ori 0,7 аи. На внутренней поверхности каждого стакана выполняют фаску 11, которая

скруглением гладко сопрягается с внутренней цилиндрической поверхностью стакана. На внутреннюю поверхность наносят же- лезноцинковое покрытие. Обоймы 2 и 3 за- крепляют на стержне эпоксидным клеем (компаундом Д-9), которым заполняют и проточки 8 и 9.

Геометрические параметры образца:

d - диаметр цилиндрического стержня ситаллэ СТЛ-10 ,0 мм;

L - длина цилиндрического стержня d 30,0 мм;

D - наружный диаметр обоймы ,2 d 32,0 мм;

Li - длина сборного образца, Li 4- d 40,0 мм;

hi - толщина дна ,5 d 5,0 мм;

h2 - глубина вклеивания стержня ,1 d 11,0 мм;

в - толщина стенки обоймы. ,1 d 10,90 мм;

F - размер фаски, ,0 мм;

AI - исходный зазор между боковой поверхностью стержня и обоймы, ,1 мм; Дг - исходный зазбр между торцами

стержня и торцом дна, Дг 0,05 мм;

а- угол наклона оси кольцевой проточки к оси стержня,

А - диаметр кольцевой проточки на торцо- вой поверхности обоймы ,8 d 18,0 мм;

Б - глубина кольцевой проточки по ее образующей, Б-0,3 d 3,0 мм;

В - ширина проточки ,05 d 0,5 мм;

Л - сойота зоны поверхности обоймы под покрытием от кромки стакана, ,6 d -6,0 мм;

б- толщина покрытия, fc 7,0 мкм.

Снижением концентрации напряжений в цилиндрическом стержне удалось повысить его несущую способность с 2727 до 3231 МПа при коэффициенте вариации 8,6%.

Формула изобретения

Составной образец для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие, содержащий цилиндрический стержень из испытуемого материала и закрепленные via его торцах посредством клеевого соедине- . ния металлические составные обоймы в ви

де стаканов, наружные поверхности доньев которых предназначены для взаимодействия с нагружателем, отличаю а, тем, что, с целью повышения дос оверности при испытании высокопрочных неметаллических материалов типа неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений, в стаканах со стороны их кромок выполнены конусные проточки, вершины которых направлены к доньям стаканов, угол наклона

образующей к оси образца составляет 45 , а диаметр (1,5-1,9)d, где d - диам

35диаметр

ц гиндричегюго стержчя, на внутренней noaepxmciH naKti ч на длине (0,5-0,8) d от

кромок нанесено ,оытие ил пластичного металлического , ериала толщиной 5-9 мкм, а предепы тс( чести он и снг материалов боковой поверхности стаканов и их доньев выбраны из отношения Ог.1 - (0,6-0,8) От2.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания хрупких материалов на одноосное сжатие. Цель изобретения - повышение достоверности при испытании высокопрочных неметаллических материалов типа Неорганического стекла, ситалла или керамики за счет уменьшения концентрации напряжений в цилиндрическом стержне у его выходов из обойм. Образец является составным. Он содержит цилиндрический стержень 1 из испытуемого материала и закрепленные на его торцах посредством клеевого соединения металлические составные обоймы 2 и 3 в виде стаканов. Наружные поверхности доньев 4 и 5 стаканов предназначены для взаимодействия с нагружателем. В стаканах со стороны их кромок 6 и 7 выполнены конусные проточки 8 и 9. вершины которых