Рис. 2.5. Шкалы твердости и ее типичные значения

Испытание на удар

Есть два основных вида испытаний на удар: Изода и Шарпи (см. Испытания Изода и Шарпи, Гл. 1). Оба испытания включают похожие типы измерений, но различные по форме образцы. Оба имеют маятник, движущийся вниз от определенной высоты до удара по образцу (Рис. 2.6). Высота, до которой маятник поднимается после поражения и перелома образца, определяет измеряемую энергию, израсходованную на разрушение. Если энергия не использована, то маятник откачнется на ту же самую высоту, которая была у него до старта. Чем больше энергии затрачено на перелом образца, тем ниже высота, до которой поднимется маятник. Американские и британские технические условия требуют применения стандартных образцов для испытания.

Рис. 2.6. Принцип действия испытания на удар

В испытании Изода измеряется энергия, поглощенная консолью при переломе образца для испытания (Рис. 2.7). Удар производится по лицевой стороне образца на фиксированной высоте. На этой же стороне ниже сделана зарубка. Образцы для испытания из металлов по британским стандартам имеют в сечении квадрат со стороной 10 мм или круг 0 11.4 мм. На Рис. 2.8 детально показан образец для испытания с квадратным сечением в 10 мм. Для полимерных материалов стандартные образцы для испытания имеют квадрат со стороной 12.7 мм (Рис. 2.9) или от 6.4 до 12.7 мм в зависимости от толщины испытуемого материала. Металлические образцы для испытания маятник поражает со скоростью 3...4 м-с-1, полимерные материалы — со скоростью 2.44 м*с-1.

Рис. 2.7. Схема испытания образца по Изоду

Рис. 2.8. Стандартный металлический образец для испытания по Изоду

Рис. 2.9. Стандартный полимерный образец для испытания по Изоду

В испытании Шарпи измеряется энергия, поглощенная бруском при переломе образца для испытания (Рис. 2.10).

Рис. 2.10. Форма образца для испытания по Шарпи

Образец опирается на оба конца и имеет зарубку в середине. Зарубка нанесена на его лицевой стороне непосредственно напротив места, в которое попадает маятник. Британский стандарт предписывает для испытания металлов образец квадратного сечения со стороной 10 мм и длиной 55 мм. На Рис. 2.11 показаны детали такого стандартного образца и три возможные формы зарубок.

Рис. 2.11. Стандартный металлический образец для испытания по Шарпи

Нельзя сравнивать результаты, полученные с разными формами зарубок, так как для адекватного сравнения результатов испытаний на металлах должна применяться зарубка одного типа. Образцы для испытания полимерных материалов используют с зарубками и без них. В случае отлитых в форму полимерных материалов стандартный образец имеет длину 120 мм, ширину 15 мм и толщину 10 мм. С тонкостенными полимерными материалами применяются образцы другой ширины и толщины. Зарубка наносится вальцовкой желобка поперек одной поверхности. Желобок имеет ширину 2 мм и радиус меньше 0.2 мм при вершинах основания и стенках желобка. Металлические образцы для испытания маятник поражает со скоростью 3...5.5 м-с-1, образцы из полимерных материалов — 2.9...3.8 м с-1.

Результаты испытания на удар определяются не только характеристикой типа испытания, т.е. Изода или Шарпи, но и формой применяемой зарубки. В случае металлов результаты испытания выражают в количестве энергии, поглощенной образцом при переломе. Для полимерных материалов результаты испытания часто указывают в виде поглощенной энергии, деленной на площадь поперечного сечения образца позади зарубки, если она у него имеется.

Испытание на растяжение

При испытании на растяжение, когда растяжение производится силой, достаточной для вытягивания с постоянной скоростью образца стандартных размеров, удлинение образца измеряется прибором для измерения удлинения — экстензометром. Следует применять образцы стандартного вида и размеров, для того чтобы исключить какие-либо погрешности в данных, полученных при испытании, обусловленные различными конфигурациями образцов для испытания. На Рис. 2.12 показаны формы двух образцов для испытания: круглый (а) и плоский (б), которые применяются в испытаниях на растяжение по американскому стандарту. Размеры таких стандартных образцов даны в Табл. 2.3. Эти формы применимы ко всем металлам, кроме отливок из литейного чугуна. Важным отличительным признаком размеров является радиус г, задаваемый для буртиков образца. Отклонения в радиусе могут влиять на данные, полученные при испытании.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒