Способ испытания на термостойкость Советский патент 1980 года по МПК G01N3/60 

Изобретение касается испытаний материалов, в частности способов испытания на термостойкость. Известен способ испытания на термостойкость, заключающийся в том, что образец или деталь натревают локально с помощью электрюис кровото разряда до разрушения 11. Недостатком способа является сложность расчета напряже1шого состояния образца или детали. Известен также способ испытания на термостойкость хрупких материалов, являющийся наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и заключающийся в том, что образец в виде круглого диска натревают локально в центральной части, отводят тепло с остальной поверхности образца, увеличивая перепад TevmepaTyp до разрущения образца, и по величине термических напряжений S-. в момент разрушения судят о термостойкости 2. Недостатком способа является то, что уровень термических напряжений определяется ТО ва ми не сч гд ЬКО тепловой мощностью источника нагреи следовагельно ограничен. Цель изобретения - увеличение уровня тереских напряжений. Дш1 зтого центр участка нагрева выбирают совпадающим с центром диска, а &т Р стьшают по формуле ЕЖ (1 + g)l + е+ 3 - ), h - толцина диска; а - коэффициент термического расширения материала; Е - модуль упругости материала; X - коэффициент теплопроводности материала; W - тепловая мощность источника нагрева образца в момент разрушения, , 7 - расстояние между центром диска и центром участка нагрева, R - радиус диска

Причем расстояние j выбирают из соотношениял.-

. г - радиус участка нагрева.

Способ иллюстрируется следующим примером.

Образец в виде круглого диска радиусом R 40 мм из графита АРВ нагревают локально в вакууме путем бомбардировки электронным пучком ytfacTKa его поверхности радиусом г 4 мм. с помощью электронной пушки типа СП-30. Оптимальный размер участка нагрева образца составляет 2-3 толщины образца. Этот размер выбран из условия реали цки в образце плоского напряженного состояния, которое обеспечивает наиболее простую схему расчета термических напряжений и использование известных критериев разруижния. С остальной поверхности образца тепло отводят излучением. Перепад температур увеличивают до рарушения образца регулнрова шя подводимого к образцу тепла, нап}жмер, изменением тока в электронном пучке.

Центр участка нагрева располагают на расстоянии 7 25 мм от центра диска. При этом образец разрушается при температуре участка нагрева 2000° С и перепаде температур 500° С.

В .случае нагрева центральной части диска даже при температурт участка нагрева 2500°С и перепаде температур 1500° С образец не разрушается.

Способ позволяет при прочих равных условиях (мошность ис1Х)чника нагрева, размеры и форма образцов и т.п.) добиться разрушения более термостойких материалов.

Формула изобретения

1. Способ испьпгання на термостойкость

образцов хрупких материалов, заключающийся

в том, что образец в виде круглого диска нагревают локально, отводят тепло с остальной поверхности образца, увеличивая перепада температур до разрушения образца, и по величине термических напряжений 5 в момент разрушения судят о термостойкости, отличающийся тем, что, с целью увеличения уровня термических напряжений, центр участка нагрева выбирают не совпадающим с центром диска, а 5 рассчитывают по формуле

aEW

(1 + а) (1 + g+ 3& - Ё)

8jrXh

где h - толидина диска;

а - козффициент термического расширения материала;

Е - модуль упругости материала;

X - коэффициент теплопроводности материала;

W - тепловая мощность источника нагрева образца в момент разрушения; 7 - расстояние между центром диска

и центром участка нагрева. R - радиус диска

2. Способ по п. 1,отлича ющийс я тем, что расстояние т выбирают из соотношения

7 R где г - радиус участка нагрева

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка № 2512964/25-28, кл. G 01 3/60, 1977.

2. Carden А. Е., Andrac R. W. J. Amer Ceram See. 1970, 53 № 6 339-34212 (прототип)