Контроль качества: Испытания на сжатие и ударную вязкость

Контроль качества.
Испытания на сжатие и на
ударную вязкость
Выполнили студенты: 3 курс 6 семестра
Ожегин Никита и Ярусова Виктория
Испытания на сжатие
Испытание на сжатие — это метод
механических испытаний, заключающийся в
приложении к образцу материала
сжимающей (раздавливающей) нагрузки с
целью определения его поведения и
установления механических характеристик в
условиях одноосного или многоосного
сжатия.
Виды испытаний
По схеме нагружения:
• Одноосное
• Двухосное и трёхосное
• Сжатие со сдвигом
По условиям проведения:
• При нормальной температуре
• При повышенной и пониженной температуре
• Усталостные испытания на сжатие
Принцип работы и оборудование
Образец устанавливается между двумя параллельными
плитами
(или
в
специальном
приспособлении)
испытательной машины. В процессе испытания подвижная
траверса машины перемещается с постоянной скоростью,
создавая сжимающее усилие.
Ключевые элементы системы:
• Нагружающее устройство
•
Датчики силы
•
Экстензометр
•
Оснастка
Образцы для испытаний
Форма, размеры и способ изготовления образцов
строго регламентируются государственными стандартами.
Выбор типа образца зависит от формы выпуска материала и
направления армирования.
Основные типы образцов:
• Прямоугольные
• Цилиндрические
• С надрезом
Требования к изготовлению
Образцы вырезаются из заготовок (пластин, труб) методами
механической обработки, исключающими перегрев и
расслоение материала (например, алмазная резка,
фрезерование).
Получаемые данные и их анализ
Основные определяемые параметры:
Определяемый
параметр
Предел прочности
Обозначен
ие
σВ
Предел текучести
σТ
Модуль упругости
Е
Коэффициент Пуассона
μ
Краткое описание
Напряжение, соответствующее
максимальной нагрузке
Напряжение начала пластического
деформирования
Характеристика жесткости материала
при сжатии
Отношение поперечной деформации к
продольной
Испытания на ударную вязкость
Испытание на ударную
вязкость — это метод
динамических
испытаний,
заключающийся
в
разрушении образца одним
ударом маятникового копра
для оценки способности
материала
сопротивляться
хрупкому разрушению и
поглощать
механическую
энергию.
Виды испытаний
Основные виды испытаний:
• Метод Шарпи
• Метод Изола
Принцип работы испытательного
оборудования
Испытания проводятся на маятниковых
копрах. Принцип работы основан на
измерении энергии, затраченной на
разрушение образца. Маятник
определенной массы поднимается на
заданную высоту h₁, а затем
освобождается. Падая, он разрушает
образец и поднимается по инерции на
меньшую высоту h₂.
Образцы для испытаний
Наличие концентратора (надреза):
• Образцы без надреза
• Образцы с надрезом
Получаемые данные и их анализ
В результате испытаний регистрируется ряд параметров, которые заносятся в протокол. Ниже
представлена сводная таблица основных определяемых параметров.
Определяемый параметр
Обозначение
Краткое описание
Работа удара (энергия удара)
K (или W)
Ударная вязкость
a
Ударная вязкость по Изоду
aᵢ
Полная работа, совершенная маятником для разрушения
образца. Измеряется в Джоулях (Дж). Характеризует
энергоемкость разрушения.
Отношение работы удара к площади поперечного
сечения образца (для образцов с надрезом — к площади
в месте концентратора). Измеряется в кДж/м² или
Дж/см².
Параметр, специфичный для метода Изода (ГОСТ 19109).
Ударная вязкость по Шарпи (с
надрезом)
Поглощенная энергия на
единицу ширины
aᵥ (KCV) или aᵤ
(KCU)
Eᵥ / Eᵤ
Характер излома (процент
вязкой составляющей)
-
Поперечное расширение
-
Параметр, специфичный для метода Шарпи с указанием
типа надреза (V или U).
Для ПКМ без надреза (ГОСТ Р 57948-2017) допускается
выражать результат как энергию удара, отнесенную к
ширине образца (кДж/м).
Визуальная оценка поверхности разрушения.
Определяется процент площади сдвига (волокнистого
излома) по отношению к хрупкому (кристаллическому)
излому.
Величина остаточной деформации образца в основании
надреза (измеряется в мм).