На цилиндрических и плоских образцах на растяжение должно быть установлено не менее трех термопар равномерно по всей длине.
На образцах для изгиба и пружинных образцах должна быть установлена одна термопара в любом месте на расчетной части образца.
4. ПРОВЕ
ЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
Для всех видов нагружения в процессе испытания устанавливается постоянство перемещения До^
для цилиндрического образца—удлинение в направлении приложения растягивающей нагрузки вдоль оси образца;
для образцов на изгиб — раскрытие прорези в плоскости об
разца;
для пружинных образцов — укорочение вдоль оси образца.
При том для цилиндрических образцов при растяжении и пружинных образцов выполняется условие постоянства суммарной деформации (прямые методы), для кольцевых — только перемещения
(косвенные методы).
Испытания при заданной температуре проводят не менее чем на трех уровнях начального напряжения, при этом на каждом уровне испытывают не менее двух образцов.
Упругие перемещения (До — начальное и Д- —по истечении времени т с начала испытания) определяются как разность показаний при измерениях перемещений для нагруженного состояния С2 и разгруженного
Порядок испытания образцов в режиме автоматического
поддержания постоянства деформации следующий.
Установленный в захватах испытательной машины и помещен
ный в печь образец нагревают до температуры испытания и выдерживают его при этой температуре до полного прогрева не менее 2 ч. Затем нагружают образец и одновременно включают систему автоматического поддержания постоянства деформации на расчетной части образца, при этом регистрируют изменение нагрузки непрерывно или с таким интервалом, чтобы можно было полностью установить характер релаксации.
Скорость нарастания напряжения в образце при нагружении не должна превышать 700 МПа/мин.
При нагружении до заданной деформации не допускается удлинение образца вследствие ползучести более чем на 0,01 мм за счет несинхронности включения системы автоматического поддержания деформации и нагружения образца.
Порядок испытания образцов при периодической разгрузке следующий.
Образец нагружают при температуре (20±5)°С на расчетную нагрузку, при этом фиксируемое перемещение До° должно составлять До° 1 + 0,002.
^20°
Определяют перемещение До° .
Измеряют расстояние между отпечатками Сь Затем образец нагружают на расчетное напряжение при температуре (20±5)°С и измеряют расстояние между отпечатками С2.
В нагруженном состоянии образец помещают в камеру нагревательного устройства. По истечении времени образец извлекают из
печи, охлаждают в нагруженном состоянии до температуры
(
между отпечатками, затем
расстояния между отпечат-
ками.
После этого рассчитывают упругое перемещение Дт= С2—Сь которое заносится в журнал испытаний. Затем образец вновь на
гружают до С2 и после проверки С2 с отклонением не более ±0,01 мм помещают в камеру нагревательного устройства.
Примечание. Рекомендуется периодическую разгрузку производить через 0,1% от установленного времени испытаний, если не требуется другого времени разгрузки.
Для фиксации перемещений образцов, испытываемых на
изгиб, допускается пользоваться клиньями (см. черт. 1 обязательного приложения 3), при испытании пружинных образцов — втулками (см. черт. 4 обязательного приложения 3). Материалы клиньев и втулок следует выбирать с коэффициентами линейного расширения, близкими к коэффициенту линейного расширения материала образца, и отличающимся от него не более чем на 5% для второй категории точности и 10% для третьей категории.
Толщину клина, мм, при испытании на изгиб определяют по формуле h~/о + Ло; высоту втулки Л, мм, при испытании пружинных образцов определяют по формуле h~L—До-
При вставке клина в образцы на изгиб перегрузка образца не должна превышать 5% от значений расчетных напряжений.
Расстояние между отпечатками С2, С и Сіт должны измерять на инструментальном микроскопе с ценой деления не более 0,005 мм. Температура помещения во время измерения должна быть (20±5) °С.
Величина постоянного в процессе испытания перемещения должна определяться по формулам:
для цилиндрического и плоского образца на растяжение
для образца равного сопротивления изгибу
где Ai = 0,000583, 1/мм;
для образца на изгиб равного сечения
где Лі = 0,000702, 1/мм;
для пружинного образца
Ki
Таблица 2
коэффициент из табл. 2;
Dcp/d
3,0
4,0
6,5
10,0 и более
0,0119 0,0030 0,0015 0,0004
0,0207 0,0050 0,0025 О,0007
для пружинного образца в пересчете на растяжение
где д4=
d«-n
/<2 — коэффициент из табл. 2.
Величина расчетного напряжения не должна превышать:
0.75 <2-£,
£2о°
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Обработка результатов состоит в определении величины упругих напряжений в образце во время испытаний.
5.L1. При испытаниях без разгрузки:
на растяжение — делением нагрузки на площадь поперечного сечения расчетной части образца, измеренную до начала испытаний;
на изгиб и кручение — делением величины изгибающего момента на момент сопротивления расчетной части образца, измеренного до начала испытания.
При испытаниях с периодической разгрузкой образца проводят по формулам:
А^ А/
° = L или т = т0—Ч
△о
Кривые релаксации строят в координатах: «ордината — напряжение в равномерном масштабе, абсцисса — время в логарифмическом масштабе». Экстраполяцию результатов проводят графически путем линейного продолжения кривой в указанной системе координат, но не более чем на один порядок по времени.
Примечание. Допускается использование других координат для построения кривых релаксации. В этом случае в протоколах испытаний, отчетах и технической документации при помещении интерполированных и экстраполированных значений напряжения указывают выбранную систему координат.
Результаты испытаний на релаксацию напряжений по каждому образцу рекомендуется записывать в протокол по форме, приведенной в рекомендуемом приложении 4.
При выдаче результатов испытания указывают: тип нагружения (растяжение, изгиб, кручение), тип образца, число образцов на каждое значение начального напряжения, способ обработки результатов (графический, статистический), максимальную длительность испытания, метод экстраполяции результатов испытаний
.ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ
При испытаниях на релаксацию напряжений принимаются обозначения: расчетная длина образца Zo, мм — участок образца, на котором поддержи
вается постоянство суммарного перемещения;
рабочая длина образца /, мм — участок образца, деформация ползучести которого обуславливает релаксацию напряжений;
начальный диаметр рабочей части цилиндрического образца на растяжение do, мм;
р
начальная толщина рабочей части плоского образца а0, мм;
начальная ширина рабочей части плоского образца 60, мм;
начальная начальная линейный
ширина прорези кольцевого образца Zo, мм;
толщина витка пружинного образца d, мм;
размер
ЗЕ
иксатора перемещения Л, мм.
Для кольцевых
— ширина клина, для пружинных образцов — высота втулки;
наружный диаметр пружинного образца О, мм;
средний диаметр пружинного образца РСр, мм;
число рабочих витков пружинного образца п;
высота пружинного образца L, мм;
высота цилиндрической части пружинного образца И, им;
начальная площадь поперечного сечения рабочей части образца Fo,
менительно к образцам равного сечения;
начальное расстояние между реперными отпечатками твердости ’на без нагрузки Сь мм, при нормальной температуре (20^р° ) °С;
образцов
мм, при-
образцах
расстояние между реперными отпечатками твердости на образцах после разгрузки через время т—, мм, при нормальной температуре (20 )°С;
и
заданное постоянное в процессе
спытания перемещение образца До, мм(
мм);
при нормальной температуре Др ,остаточное упругое перемещение образца, определяемое после разгрузки через время т—Дг, мм. (при нормальной температуре из соотношения
Дх —6*2 );
модуль нормальной упругости при температуре испытания Eti МПа (кгс/м-м2) (при нормальной температуре f^pc, МПа (кгс/мм2));
модуль сдвига при температуре испытания Gf, МПа (кгс/мм2) (при нормальной температуре Ggpo , МПа (кгс/мм2));
начальные нормальные сг0 и касательные т0 напряжения, МПа (кгс/мм2);
остаточные нормальные сгт и касательные тт напряжения, МПа (кгс/мм2);
предел текучести при температуре испытания Ор(2, определяемый по ГОСТ 1497—73
.
ОБРАЗЦЫ ЛЯ ИСПЫТАНИЙ Образец цилиндрический ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое _Г 0,02 А А Черт. 1 1 |
L |
150±0,5 |
256-j |
мм
100±0,5 206-!
го
Ф6,2НШ
Черт. 2
Образец плоский
Черт. 3
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Обязательное
ОБРАЗЦЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ
Образец равного сопротивления изгибу
V(x/)
Черт. 1
Образец равного сечения
Черт, 2
Пружинный образец
V
Черт. 3
Пружинный образец с втулкой
Черт. 4