Определение относительного удлинения

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.

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 _р 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

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

Таблица 7.5

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

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

и 

Затем вычисляют среднеарифметические значения г,Е и а.

Изучить материал.