Ця розмітка зразка використовується для оцінки правильності його випробування (6.1.2, 6.2.4).
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАННЯ
Установлення зразка
Зразок з варіантами розмірів А, Б і В слід випробовувати за схемами триточко- вого або чотириточкового згинання згідно з варіантами розмірів А, Б і В.
Основною схемою навантаження зразка з варіантами розмірів А, Б і В повинна бути схе ’а чотириточкового згинання.
Допускається здійснювати випробування зразка з варіантом розмірів Б за схемок чотириточкового згинання з відстанями між опорними і між навантажувальними роликами відповідно (30,0 ± 0,1) мм та (10,0 + 0,1) мм і за схемою триточкового згинання — з відстанню між опорними роликами (30,0 ± 0,1) мм, про що повинно бути зазначено у нормативній документації на матеріал (виріб). При цьому довжина зазначеного зразка встановлюється не менш як 35 мм.
Зразок обраного варіанта розмірів установлюють на опорні ролики вузла навантаження однією з його широких поздовжніх граней і центрують за розмічувальними лініями згідно з 5.4.3 таким чином, щоб його поздовжня вісь була перпендикулярна до поздовжніх осей циліндричних навантажувальних і опорних роликів.
Умови випробування
Навантаження зразка до його розділення на частини (руйнування) здійснюють безперервно переміщенням з заданою швидкістю активного захоплювача машини для випробування.
Швидкість переміщення активного захоплювача машини для випробування повинна бути 0,25; 0,5 і 1,0 мм/хв згідно з варіантами розмірів зразків А, Б і В за умови, що час від початку навантаження зразка до його розділення на частини знаходиться в межах від З до ЗО с.
Якщо час до розділення на частини зразка виходить за межі, встановлені вище, то швидкість переміщення активного захоплювача машини для випробування змінюють таким чином, щоб цей час знаходився в межах від 3 до ЗО с.
Під час випробування визначають величину сили, що діє на зразок, у момент його розділення на частини з похибкою за 4.1.2.
Випробування зразка вважають недійсним у таких випадках:
хоча б одна лінія злому (розділення на частини) зразка у випадку його навантаження за схемою чотириточкового згинання розміщена за межами відстані між навантажувальними роликами, яка визначається за розмічувальними лініями згідно з 5.4.3;
лінія злому зразка у випадку його навантаження за схемою триточкового згинання знаходиться від лінії контакту навантажувального ролика із зразком на відстані більш ніж 5 мм;
зразок зруйнувався внаслідок дефектів виробничого типу, які не пов’язані з особливостями технології виготовлення матеріалу (виробу).
ОПРАЦЮВАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИПРОБУВАНЬ
Границю міцності, озгн, у МПа, зразка під час чотириточкового згинання слід обчислювати за формулою
ЗРма
= (1)
де Рм — величина сили у момент розділення зразка на частини, Н;
а — консольна частина зразка (а = Z./4), мм;
b — ширина зразка, мм;'
h — товщина зразка у напрямку, паралельному до напрямку прикладання сили до зразка, мм.
Примітка, а = L/3 у випадку використання схеми навантаження зразка з варіантом розмірів Б за 6.1.1.1.
Границю міцності, стзгн, у МПа, зразка під час триточкового згинання слід обчислювати за формулою
С- = 2Т> <2>
Границю міцності зразка обчислюють за формулами (1) і (2) з точністю до третьої значущої цифри.
За результат випробування слід приймати середнє арифметичне значення результатів визначень границі міцності не менш як 5 зразків одного й того самого варіанта розмірів, якщо більша кількість зразків не зазначена у нормативній документації на матеріал (виріб). Результати обчислень округлюють до 0,1 МПа.
Інші вимоги щодо опрацювання результатів випробувань повинні бути зазначені в нормативній документації на конкретний матеріал (виріб).
За умови дотримання вимог цього стандарту похибка визначення границі міцності окремого зразка не перевищує 3 %.
ОФОРМЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИПРОБУВАНЬ
Результати випробувань повинні бути занесені до протоколу, в якому слід зазначити:
найменування матеріалу (виробу) та (або) його марку;
підприємство-виробник матеріалу (виробу);
дату та спосіб виготовлення зразків;
варіанти розмірів зразків та схеми навантаження;
кількість випробуваних зразків;
перелік засобів випробувань та допоміжних пристроїв;
умови випробувань (відносну вологість, температуру, швидкість переміщення активного захоплювача машини для випробувань, час до руйнування (розділення на частини) зразка тощо;
результати визначень границі міцності окремих зразків;
середнє арифметичне значення результатів визначень границі міцності окремих зразків (результат випробувань);
місце та дату проведення випробувань;
прізвище, ініціали та підпис особи, яка проводила випробування.
УДК 666.1
81.040
И19
Ключові слова: кераміка, границя міцності, згинання, метод, напруження
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ УКРАИНЫ
КЕРАМИКА
Метод определения предела прочности
при изгибе
Издание официальное
Киев
ГОССТАНДАРТ УКРАИНЫ
1998ПРЕДИСЛОВИЕ
РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Институтом проблем прочности Национальной Академии Наук Украины (ТК 68)
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Госстандарта Украины от 23 марта 1998 г. № 202
Настоящий стандарт соответствует стандарту EN 843—1:1995 «Высокоэффективная керамика — компактная керамика. Механические свойства при комнатной температуре. Часть 1. Определение прочности при изгибе» в части размеров и формы образца для испытания и схем его нагружения
ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
РАЗРАБОТЧИКИ: Г. А. Гогоци, В. П. Завада, Д. Ю. Островой
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта Украины
СОДЕРЖАНИЕ
С.
Область применения 1
Нормативные ссылки 1
Определения 1
Средства испытания и вспомогательные устройства 2
Порядок подготовки к проведению испытания 5
Порядок проведения испытания 6
Обработка результатов испытаний 7
Оформление результатов испытаний 8ДОТУ 3716-98
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ УКРАИНЫ
КЕРАМИКА
Метод определения предела прочности при изгибе
КЕРАМІКА
Метод визначення границі міцності під час згинання
CERAMICS
Method of determination of flexural strength
Дата введения 1999—01—01
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на керамические материалы, предназначенные для изготовления элементов технических и других изделий промышленного и бытового использования, и устанавливает метод определения предела прочности при изгибе при температуре (20 + 10) °С, атмосферном давлении (101,3 ± 10,0) кПа и относительной влажности (60 ± 20) %.
Настоящий стандарт не распространяется на керамические электротехнические материалы, предназначенные для изготовления изоляторов, работающих при постоянном или переменном напряжении частотой до 100 Гц.
НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2789—73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 6507—90 Микрометры. Технические условия
ГОСТ 8074—82 Микроскопы инструментальные. Типы, основные параметры и размеры. Технические требования
ГОСТ 28840—90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем стандарте применяют следующие термины и определения:
Предел прочности при изгибе — напряжение в материале образца, соответствующее наибольшей нагрузке, достигнутой в момент разделения на части (разрушения) образца при изгибе.
Четырехточечный (чистый) изгиб —одновременное нагружение образца, свободно лежащего на двух опорах, расположенных на указанном расстоянии друг от друга, двумя равными силами, действующими на образец внутри промежутка между опорами и на равных от опор расстояниях (составляющих в настоящем стандарте 1/4 расстояния между опорами).
Издание официальное
Трехточечный (сосредоточенной силой) изгиб — нагружение образца, свободно лежащего на двух опорах, расположенных на указанном расстоянии друг от друга, силой, действующей на образец посередине между опорами.
СРЕДСТВА ИСПЫТАНИЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Машина для испытания
Метод заключается в нагружении до разделения на части (разрушения) образца, свободно лежащего на двух опорах, двумя равными силами, действующими на образец внутри промежутка между опорами и на равных расстояниях от опор каждая, или одной силой, действующей на образец посередине между опорами, и определении величины сили, вызывающей разделение на части (разрушение) образца.
Машина для испытания — по ГОСТ 28840.
Допускается использовать другие машины, реализующие статический режим нагружения, обеспечивающие измерение величины силы, прикладываемой к образцу, с пределами допускаемого значения погрешности измерения при прямом ходе (нагружении) от минус 1 % до 1 % от величины измеряемой силы, и поддерживающие равномерное перемещение активного захвата со скоростью не менее 0,05 мм/мин с пределами допускаемого значения погрешности от минус 5 % до 5 % от установленной величины скорости.
Узел нагружения
Узел нагружения должен иметь параллельные опоры в виде цилиндрических роликов (рисунки 1 и 2), расстояние между которыми указано в таблице 1.
В условиях четырехточечного изгиба для передачи силы на образец узел нагружения должен содержать два параллельных нагружающих цилиндрических ролика, расстояние между которыми указано в таблице 1. Нагружающие ролики располагают параллельно относительно опор так, как показано на рисунках 1, а и 2, а.
а б
1 — образец, 2 — опорный ролик (опора), 3 — нагружающий ролик,
L — расстояние между опорами
Рисунок 1 — Схемы четырехточечного (а) и трехточечного (б) изгиба образца
Рисунок 2 — Напрямки нахилу (1) і прокочування (2) роликів у вузлі навантаження для чотириточкового (а) і триточкового (6) згинання
Таблиця 1 — Параметри схеми навантаження зразка
У міліметрах
|
Варіант розмірів схеми навантаження |
Відстань між опорними роликами, L |
Відстань між навантажувальними роликами, L/2 |
|
А |
20,0 |
10,0 |
|
Б |
40,0 |
20,0 |
|
В |
80,0 |
40,0 |
Опорні та навантажувальні ролики повинні бути виготовлені із сталі, що загартована до твердості не менш як 40 HRC або має границю текучості не менш як 1400 МПа.
Допускається виготовляти ролики з кераміки, яка має модуль пружності не менш як 200 ГПа та границю міцності під час згинання не менш як 500 МПа.
Діаметри роликів наведені в таблиці 2. Граничні відхилення діаметра роликів повинні бути від мінус 0,015 до 0,015 мм.
Таблиця 2 — Діаметр навантажувального та опорного роликів
У міліметрах
|
Варіант розмірів схеми навантаження |
Діаметр ролика |
|
А |
2,5 |
|
Б |
4,5—5,0 |
|
В |
9,0 |
Довжина роликів повинна бути не менш як у три рази більшою за ширину зразка (5.1.1).
Шорсткість поверхні {Ra} роликів за ГОСТ 2789 повинна бути не більш як 0,40 мкм або не більш як 0,63 мкм в разі їх виготовлення відповідно із сталі чи кераміки.
ЗДеталі вузла навантаження, які взаємодіють з роликами, повинні бути виготовлені із сталі, загартованої до твердості за 4.2.4 для запобігання їхній пластичній деформації та зношуванню під час навантаження. Шорсткість поверхні цих деталей вузла навантаження повинна бути за 4.2.4.3.
Граничні відхилення відстаней між опорними та між навантажувальними роликами у вузлі навантаження (див. таблицю 1) повинні бути від мінус 0,1 до 0,1 мм. Відхилення від паралельності опорних і навантажувальних роликів у вузлі навантаження повинно бути не більш як 0,02 мм в межах довжини роликів.
У вузлі навантаження ролики вільно обертаються навколо своєї осі або вільно прокочуються по деталях вузла навантаження, з якими вони взаємодіють.
У вузлі навантаження для чотириточкового згинання навантажувальні ролики прокочуються всередину, а опорні ролики — назовні (рисунок 2, а). У вузлі навантаження для три- точкового згинання опорні ролики прокочуються назовні, а навантажувальний ролик встановлюють нерухомо у горизонтальному положенні (рисунок 2, б).
У вузлі навантаження для чотириточкового згинання два навантажувальні і один опорний ролики, додатково до вимог за 4.2.7, нахиляються в обидві сторони від свого початкового горизонтального положення вздовж їх поздовжньої осі (рисунки 2, а і 3). Другий опорний ролик зберігає горизонтальне положення.
