Склерометрический программно-аппаратурный комплекс «Склерометр «Ресурс-3Л»

Исследования энергии активации проводились на склерометрическом программно-аппаратурном комплексе «СКЛЕРОМЕТР «РЕСУРС-3Л», предназначенного для оценки накопленной повреждаемости и прогнозирования остаточного ресурса на образцах и деталях из конструкционных металлов и сплавов в лабораторных условиях.

Общий вид склерометров для работы в автономном и стационарном режимах показан на рисунке 2. Более подробно конструкция механической части прибора представлена на рисунке 3.

А) Б)

Рисунок 2 - Общий вид склерометров в переносном (автономном) (А)

и стационарном (Б) исполнениях.

Измерительная часть склерометрического комплекса, схема электрическая принципиальная и структурные элементы которой приведены на рисунке 4, предназначена для оценки касательной и нормальной нагрузок, действующих на индентор при пропахивании борозды, определения момента касания и глубины заглубления индентора в исследуемый материал.

При контроле серийных изделий из каждой партии отбираются 3…5% деталей (но не менее трех). При единичном производстве контроль проводится на пяти различных участках одной детали. [2]

Обязательному контролю подвергаются участки концентрации напряжений (деформаций), выявляемые расчетными (например, методом конечных элементов) и (или) экспериментальными методами, включая участки с неоднородными свойствами (прижоги, сегрегации, вмятины, риски, поверхности трения, микротрещины, сварные швы и т.д.).

Рисунок 3 - Конструкция механической части склерометра - вид сбоку (а) и сверху (б), с установкой на стойке (в): 1 – стойка; 2 – индентор; 3 – датчик акустической эмиссии (АЭ); 4 – плоскопараллельные пружины для касательных перемещений индентора «вперед-назад»; 5 – плоскопараллельные пружины для нормальных перемещений индентора «вверх-вниз»; 6 – датчик глубины внедрения индентора; 7 – датчик касательной силы при царапании; 8 - платформа.

Испытанию могут подвергаться отдельные детали или специально подготовленные шлифы. Образцы перед испытаниями рекомендуется заделать в оправку диаметром не более 30 мм и высотой не более 15мм с помощью эпоксидного клея или другого быстротвердеющего состава.

При испытаниях борозды на поверхности образцов формируются в направлении действия главных напряжений при эксплуатации изделий.

После транспортировки образцов перед испытаниями их выдерживают при комнатной температуре не менее 30 мин.

Для испытываемых материалов необходимо: на основе известного химического состава рассчитать молярный объем V_м (мм³/моль); оценить энергию активации пластической деформации материала в отожженном (начальном) u_н, а также в критическом u* состояниях (кДж/моль). Погрешность оценки указанных величин не более ±5%. Оценку критического значения энергии активации пластической деформации u* производят возле краев усталостной трещины, образовавшейся при эксплуатации или выращенной искусственно при усталостных испытаниях.

В завершении анализа проблем, возникающих при прогнозировании износостойкости и долговечности материалов на основе нового структурно-энергетического подхода, следует особо подчеркнуть необходимость учета многомасштабности разрушения материалов при различных видах изнашивания, подчиняющихся синергетическим особенностям возникающих диссипативных структур и закономерностям фрактальной механики разрушения. Все это позволяет не только обобщить и упорядочить накопленный банк данных, но и создать основу для разработки расчетных методов прогнозирования надежности технических средств, используемых в различных отраслях промышленности.

Дата добавления: 2014-05-20; просмотров: 302; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!