Определение относительного удлинения, предела прочности, модуля упругости покрытий при растяжении

Определение относительного удлинения, предела прочности, модуля упругости покрытий при растяжении. Метод основан на испытании при растяжении трубчатого образца из материала покрытия и анализе диаграммы напряжение—деформация, полученной при испытании.

Поскольку газотермические покрытия имеют низкую пластичность, с целью получения более точных данных база измерения увеличена до 100 мм, а испытания проводятся на прецизионной машине типа Instron. Диаграмма напряжение—деформация представлена на рис. 7.12.

Диаграмма напряжение—деформация

Рис. 7.12. Диаграмма напряжение—деформация

Если в упругой зоне выделим элемент АВС со стороной АВ, лежащей на линейной части зависимости а = /(е), то:

Из закона Гука А1 = Р10/ЕЕ имеем А///0 = о/Еили Е = ст/е.

Таким образом, модуль упругости Е определяется как тангенс угла наклона линейной части кривой диаграммы напряжение—деформация:

Относительное удлинение 8 находится путем замера длин образца (рабочей части) до и после испытаний (/0 и /'0 соответственно), когда разрушенные части образца стыкуются по поверхности излома:

Предел прочности при растяжении <тр определяется как отношение предельной разрушающей нагрузки Р к площади сечения кольцевого образца F:

Применяемый образец (рис. 7.13) составной и содержит удаляемую оправку, длина которой превышает базовую длину покрытия. Жесткие резьбовые втулки обеспечивают за счет шероховатости

Составной образец после удаления алюминиевой вставки

Рис. 7.13. Составной образец после удаления алюминиевой вставки

поверхности хорошее сцепление с покрытием и возможность приложения нагрузки к нему. Деформация втулок не учитывается, так как датчики деформации крепятся непосредственно на покрытие (трубку из покрытия). Количество образцов в серии 3 шт. Покрытие наносится на собранную конструкцию образца в центрах до заданной толщины, обеспечивающей необходимую прочность скрепления частей образца (3—8 мм). Шлифованием в центрах создается рабочая часть образца с толщиной стенки (покрытия) от 1,5 до 5 мм.

Оправка травлением удаляется. Образец промывается и сушится. В табл. 7.4 приведены составы покрытия, оправок и травителей.

После замера рабочей длины образца /0 и диаметра рабочей части D на рабочую длину образца устанавливают деформометр. Образец укрепляют в захватах разрывной машины (для Inslron резьбовая часть образца Ml6). Нагружают образец растягивающей силой с фиксацией усилий на самописце.

Вычисляют площадь сечения образца

где d — внутренний диаметр полого образца; D — наружный диаметр образца.

Таблица 7.4

Составы покрытия, оправок и травителей

Основные элементы покрытия

Материал

оправки

Травитель

Металлические на основе Ni, Cr, NiAl

А1

NaOH

Металлические на основе W, Mo, WC

Си

H2S04

Таблица 7.5

Примерная форма протокола замера образца из покрытия в процессе испытания на растяжение

Порядковый

номер

образца

Длина образца (рабочей части), до испытания /0, мм

После испытаний ^0 разр’

Диаметр образца, мм

Предельная (разрушающая) нагрузка

^разр> кгс

Наружный (D)

Внутренний (4)

1

100

102

12

10

220

2

99

101

13

9,8

320

3

101

103

14

10,1

500

Полученное в результате испытания усилие Р позволяет определить предельное напряжение разрушения ств = P/F, после чего график нагружение—деформация перестраивают в зависимость а =/(е). Определяют

и

Затем вычисляют среднеарифметические значения г,Е и а.

Форма протокола замера образца из покрытия в процессе испытания на растяжение приведена в табл. 7.5.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >