- предел прочности при растяжении σb, МПа,– отношение максимальной нагрузки Fmax, предшествующей разрушению образца, к начальной площади его поперечного сечения;
- предел пропорциональности при растяжении σпy, МПа, – отношение нагрузки, при которой происходит отклонение от линейной зависимости между напряжением и деформацией к площади начального поперечного сечения образца;
- модуль упругости Е, МПа, – отношение напряжения к соответствующей относительной деформации при нагружении материала в пределах начального линейного участка диаграммы деформирования.
С.1.3 Отбор образцов.
Образцы вырезают вдоль образующих рукава в виде полос прямоугольного сечения с закрепленными на концах накладками размерами длиной не менее 250 мм и шириной (20±1) мм.
Накладки изготавливают из того же материала, что и образцы, и приклеивают по концам.
Длина накладок составляет от 90 до 100 мм.
Образцы должны иметь гладкую ровную поверхность, без вздутий, сколов, трещин, раковин и других дефектов. Всего для испытаний принимают не менее 5 образцов.
С.1.4 Оборудование для испытаний.
Испытания проводят на разрывных и универсальных испытательных машинах, обеспечивающих растяжение образца с постоянной скоростью деформирования от 5 мм/мин до 10 мм/мин с погрешностью ±1,0 мм/мин и измерение нагрузки с погрешностью не более 1 % от измеряемой величины.
Захваты испытательной машины должны обеспечивать надежное крепление и точное центрирование образца. Для надежного крепления рекомендуется применять захваты с насечкой на рабочих поверхностях под углом ±45° с шагом от 1 до 2 мм на длине около 100 мм.
Для регистрации деформаций должны использоваться приборы, обеспечивающие измерение деформаций с погрешностью не более 1 % от предельного значения измеряемой величины.
Могут быть использованы механические тензометры, тензопреобразователи сопротивления или другие приборы, прикрепление которых не создает дополнительных напряжений или деформаций и не оказывает влияние на определяемые характеристики.
Приборы для измерения геометрических размеров образца должны обеспечивать измерение с погрешностью не более ±0,05 мм при размерах меньше 10 мм и не более ±0,1 мм, если измеряемые размеры больше или равны 10 мм.
С.1.5 Проведение испытаний.
Перед испытанием измеряют толщину и ширину образцов в трех местах: в середине и на расстоянии 5 мм от захватов. Из полученных значений вычисляют средние арифметические величины, по которым вычисляют начальное поперечное сечение. Образцы, у которых минимальное и максимальное значения толщины или ширины различаются более чем на 0,2 мм, не испытывают. Образцы закрепляют в зажимы испытательной машины по меткам, определяющим положение кромок испытательной машины, таким образом, чтобы продольные оси зажимов и ось образца совпадали между собой и с направлением движения подвижного механизма. Зажимы равномерно затягивают, чтобы исключить скольжение образца в процессе испытания, не допуская при этом разрушение образца в месте закрепления.
Испытания проводят при температуре (23±2) °С и относительной влажности (50±5) %. При испытании измеряют нагрузку и удлинение образца непрерывно до достижения максимальной нагрузки в момент разрушения образца.
С.1.6 Обработка результатов.
Предел прочности при растяжении σb, МПа, определяют по формуле
где Fmax– максимальная нагрузка, предшествующая разрушению образца, Н;
b – ширина образца, мм;
δ – толщина образца, мм.
Предел пропорциональности при растяжении σny , МПа, определяют по формуле
где Fny – нагрузка, соответствующая пределу пропорциональности, Н. Модуль упругости при растяжении Е, МПа, определяют по формуле
где ΔF – приращение нагрузки, Н;
Δl – приращение расчетной длины образца l при изменении нагрузки на ΔF, мм.
Результаты испытаний заносятся в протокол.
С.2 Испытания на изгиб
С.2.1 Испытания проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 4648 и ГОСТ 25.604. С.2.2 Сущность метода.
Метод испытания образцов на изгиб состоит в том, что образец, свободно лежащий на двух опорах, кратковременно нагружают в середине между опорами, при этом определяют: пре-
дел прочности при изгибе sf МПа – отношение максимального изгибающего момента М в момент разрушения образца к моменту сопротивления W сечения при изгибе; модуль упругости Ef, МПа, при нагружении образца в пределах пропорциональности прогиба от нагрузки.
С.2.3 Отбор образцов.
Образцы вырезают вдоль образующих рукава в виде полос прямоугольного сечения размерами длиной не менее l > 20 δ, где δ – толщина образца, и шириной (20±1) мм.
Образцы должны иметь гладкую ровную поверхность, без вздутий, сколов, трещин, раковин и других дефектов.
Всего для испытаний принимают не менее 5 образцов. С.2.4 Оборудование для испытаний.
Испытания проводят на любой испытательной машине, обеспечивающей нагружение на изгиб с заданной постоянной скоростью перемещения активного захвата, измерение нагрузки с погрешностью не более 1 % от измеряемой величины, возможности регулирования скорости нагружения образца.
Машина должна быть снабжена траверсой, по которой могут перемещаться две опоры, и наконечником, создающим нагрузку в случае испытания на поперечный изгиб.
Радиус закругления краев опор должен составлять (2,0±1,0) мм, а наконечника–(5,0±1,0) мм.
Поверхности опор и наконечника должны быть обработаны не грубее Ra=0,63 мкм и закалены. Их твердость должна быть не менее 40 HRC. Траверса должна обеспечивать неподвижность опор
при испытаниях и иметь цену деления шкалы 1 мм, что позволяет устанавливать опоры на заданном расстоянии. Допускаемые отклонения от параллельности поверхностей опор и опорной поверхности наконечника в горизонтальной плоскости – 0,05 мм.
Для измерения прогиба образца используют приборы и приспособления с погрешностью не более ±2,0 % от измеряемой величины.
Для измерения прогиба образца используют приборы, обеспечивающие автоматическую запись «нагрузка-прогиб», а также цифровые индикаторы или преобразователи деформаций или другие приборы, обеспечивающие заданную точность.
Приборы для измерения геометрических размеров образца должны обеспечивать измерение с погрешностью не более ±0,05 мм.
С.2.5 Проведение испытаний.
Перед испытанием в средней трети образца измеряют ширину образцов с погрешностью не более 0,1 мм и толщину с погрешностью не более 0,02 мм.
На испытательной машине устанавливают наконечник с траверсой и опорами. Расстояние между опорами должно быть от 15 δ до 17 δ, его измерение выполняют с погрешностью не более 0,5 %. Нагружение образца производят в середине между опорами плавно, без толчков. Скорость относительного перемещения нагружающего наконечника и опор принимают в интервале от 5 до 20 мм/мин. Испытания продолжают до разрушения образца с записью значения прогибов и соответствующих нагрузок.
Если образец разрушается вне средней трети расстояния между опорами, то полученный результат не засчитывают и проводят повторно испытания на новом образце.
Испытания проводят при температуре (23±2) °С и относительной влажности (50±5) %. С.2.6 Обработка результатов.
Изгибающее напряжение σf , МПа, при нагрузке определяют по формуле