42. Методы механических испытаний материалов

Проточный – труба: вода, суспензии, ТºС, ↑ (v)

Вращение диска в баке электролита + струя под <α, со (v) от 0 в центре до max ( влияние переноса массы коррозионных продуктов на эрозинную коррозию). Моделируют для гребных винтов.

Струйный метод - сопло с дроссельной шайбой (v)

Вибрационный метод – кавитационная эрозия (ультра звук): потеря массы М → от хим.- мех. воздействия - схлопывания пузырьков (каверны) разрушение поверхности лопаток.

Циклические испытания: поток активного газа в трубе при ↑ ударном давлении газа с ↑ (v) и ↑ ТºС, ↑ циклическое нагружение.

На растяжение, сжатие, изгиб, кручение

(ε)= (σ)/Е з-н Гука. Е-модуль нормальной упругости, относительная

(ε) ‌‌ ‌ = Δ l / l◦ - продольная деформация

(ε)┴ = Δ В / В◦ - поперечная деформация

μ = (ε) ‌‌ ‌ / (ε)┴ - коэффициент Пуассона

G = τ / γ – модуль сдвига, γ –относительный сдвиг Прочностные: (σ)в, (σ)s, (σ)уп при растяжении.

Пластические: относительное удлинение δ %, относительное сужение Ψ = Δ F / F◦,

ударная вязкость КСV (KCU) = Ар / F◦

44.

Влияние скорости, степени деформации и температуры на вязкость разрушения сплавов и упрочняющих тугоплавких соединений

Кобальтовый сплав может формировать в зависимости от Т.О. и степени и скорости деформации высокотемпературную α – модификацию твердого раствора, в котором протекало α↔β превращение мартенситного характера при 388 – 400оС. Микроструктура после нормализации 1200оС представляет мелкозернистую (7 – 6 балл) пластинчатую структуру с неравномерным распределением упрочняющей фазы сложных карбидов вольфрама и хрома. В местах выделения фаз образуются зерна круглого очертания размером 4 – 5 балл. Сплав ЭП 131 обладает высоким запасом пластичности (εmax = 42% ), интенсивно упрочняется (коэффициент упрочнения 1,5 – 2 ). Для измельче-ния зерна до 8 – 9 балла и повышения дисперсности карбидов проводили высокоскоростную деформацию (ε = 30%) сплава при нагреве до 850оС (рис.: слева – после нормализации, в центре – В.О. ε = 10%, справа В.О. ε = 30% при 850оС. На частицы порошка кобальтового сплава и никеля при распыле-нии графита и карбидообразующих элементов и осаждении конденсата фор-мируется каркасная структура покрытий, образование карбидов в которой протекает по принципам раздельного синтеза при 1200оС с формированием аморфно кристаллического строения при низкотемпературном нагреве ; Де-формация – осадка спеченного образца на прессе с высокой степенью дефор-мации (ε ~ 80%) приводит к интенсивной пластической де-формации частиц, о чем свидетельствуют изменения формы частиц и наличие линий скольже-ния; происходит сжатие каркаса и его разрушение с образованием карбидов, заполняющих нанопоры по границам зерен; в тонких нанопокрытиях с аморфной структурой (до 10нм) разрушение каркаса нет. Перевод материала в квазивязкое состояние– установлено, что очаги разрушения (мостики отрыва) находятся на поверхности мелких частиц .

Испытание кобальтового образца осуществляли в условиях аналогичных для никелевого образца. Охлаждение в жидком азоте переводило структуру образца в квазихрупкое состояние, что позволило разрушить образец и исследовать морфологию поверхности разрушения.

Поверхность спеков полностью покрыта покрытием W – C переменного состава аморфно-кристаллического состояния, присутствует фаза Co - W - C.

Скорость аналогично низкой температуре снижает пластичность.

Если совместить скорость и высокую ТС (фазовые превращения), то возможно проявление сверхпластичности (рост пластичности, прочности и вязкости разрушения).