5. Методика проведения работы

Прежде, чем приступить к испытаниям образцов на копре, нужно проверить правильность его работы. Для этого поднимают и фиксируют на какой-то высоте маятник копра. При этом рамка со шкалой устанавливается в определенном положении, соответствующем запасенной энергии маятника. После этого маятник отпускают, не устанавливая образец на опоры копра, и он должен подняться на ту же высоту с которой его отпустили и, если копер работает нормально, поводок маятника поднимет стрелку прибора до нулевого деления шкалы, так как энергия маятника ни на что не расходуется (если пренебречь потерями энергии на трение в опорах оси маятника, на сопротивление воздуха и другими потери, которые очень малы). Если при такой проверке стрелка остановится не на уровне нулевого деления шкалы, необходимо выяснить причины этого и устранить их.

Перед испытаниями нужно замерить штангенциркулем с точностью до 0,1 мм ширину и толщину образцов в месте надреза, так как при их изготовлении возможны отклонения от стандартных размеров. Результаты замеров занести в таблицу или протокол испытаний.

После этого можно приступать к испытаниям. Для испытания образца нужно взвести маятник, проверить положение шкалы и установить образец на опоры копра. Образец устанавливается так, чтобы надрез был расположен посередине расстояния между опорами (расстояние между опорами копра 40 мм) и маятник ударял по грани образца, противоположной той, на которой сделан надрез. При проверке установки шкалы и установке образца на опорах маятник обязательно должен быть закреплен фиксатором во избежание случайного его падения. При работе на копре необходимо пользоваться ограждением, так как обломки образца после разрушения могут разлетаться в разные стороны с большой скоростью. После разрушения образца нужно записать работу разрушения и собрать обломки образца для исследования микроструктуры и характера излома.

Для определения ударной вязкости при низких температурах образцы перед испытанием нужно охладить. Охлаждение производится в ванне с ацетоном, бензином, спиртом или другой жидкостью с низкой температурой затвердевания. Ванна изготавливается из материала с низкой теплопроводностью (например, из пенопласта). Для охлаждения ванны и поддержания в ней нужной температуры применяется жидкий азот. Температура кипения азота –196⁰С. При заливке жидкого азота в ванну он кипит, испаряется и охлаждает при этом ванну с жидкостью и помещенными в нее образцами. Температура ванны замеряется пентанным термометром. Для выравнивания температуры по всему объему образцов, они должны находиться в ванне не менее 15 минут. Температура образцов в ванне должна быть на 3-5⁰С ниже температуры испытания. Тогда за время переноса образца из ванны на опоры копра он нагреется не выше требуемой температуры. Время с момента извлечения образца из ванны до момента его разрушения не должно превышать 5 секунд.

Испытания проводятся при температурах +20; 0; –20; – 40;–60; и –80 ⁰С. После этого в интервале температур, где получилось резкое падение ударной вязкости, для более точного определения порога хладноломкости проводятся испытания ещё при одной – двух температурах. При каждой температуре испытывается по 3 образца.

После испытания отбирается по одному обломку от образцов, разрушенных при различных температурах, для исследования и фотографирования поверхности излома. Фотографирование производится при увеличении 3–5 раз.