ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Испытания пластмасс на длительную прочность (долговечность) в агрессивных средах из "Химическое сопротивление неметаллических материалов и защита от коррозии" Наиболее полную информацию о механическом поведении напряженно-деформированных пластмасс при длительном контакте с агрессивной средой можно получить при испытаниях на долговечность в условиях ползучести. Физические и физико-химичес-кие аспекты длительной прочности и долговечности обсуждены в главе 1. Здесь же будут рассмотрены принципиальные схемы таких испытаний в агрессивных средах. Как правило, эти испытания проводятся при действии статических растягивающих, изгибающих или сжимающих нагрузок (напряжений). [c.132] Существуют две принципиально различные схемы установок для испытания на долговечность в условиях ползучести. Одна из них —при постоянно действующем растягивающем напряжении (рис. 4.4). Главная особенность этой схемы — учет того, что при развитии деформации происходит уменьшение площади поперечного сечения рабочей части образца (образование шейки ), в результате чего, если на образец действует постоянная сила, напряжения в рабочей части образца будут со временем возрастать. Для поддержания постоянного напряжения задающий усилие механизм (рычаг) выполнен в виде кулачка ( улитка Журкова ), позволяющего уменьшать плечо рычага, а следовательно, и действующую силу пропорционально изменению площади поперечного сечения образца. Таким образом, обеспечивается постоянство напряжений. [c.133] По другой схеме (рис. 4.5, 6) плечо рычага, с помощью которого создается напряжение, остается практически постоянным, а следовательно, на образец действует постоянная нагрузка. Если на такой установке испытываются образцы материалов, обладающих незначительным удлинением в момент разрыва, например стеклопластиков, углепластиков, органических стекол и т. п., то можно полагать, что на образец действует постоянное напряжение вплоть до момента его разрушения. [c.133] Следует также заметить, что когда проводят испытания на долговечность в жидких средах, в образце будут создаваться напряжения набухания за счет диффузии среды в материал, учет которых затруднен условиями испытаний. В этом случае улитка Журкова не будет обеспечивать постоянства напряжений. [c.134] На рис. 4.6 и 4.7 приведены схемы испытаний на долговечность в условиях ползучести при изгибе и при сжатии образцов соответственно. [c.134] При испытаниях в жидких агрессивных средах все элементы установок, соприкасающиеся с агрессивной средой, должны быть либо выполнены из коррозионно-стойких материалов, либо изолированы от контакта с агрессивной средой. На рис. 4.8 и 4.9 даны примеры таких решений. [c.134] В установке, изображенной на рис. 4.8, сосуд 3 и устройство для крепления образца в нем выполнены из коррозионно-стойких металлов механизм нагружения 6 позволяет изменять действующую силу и поддерживать постоянное напряжение в образце. [c.135] Существуют разнообразные установки по испытанию трубчатых образцов на длительную прочность в условиях ползучести в контакте с агрессивными средами при различных температурах и давлениях при внутреннем давлении совместно с осевым растяжением и т.д. На рис. 4.10 дана схема одной из таких установок. [c.136] Приспособление для таких испытаний показано на рис. 4.11. Приспособление изготавливают из коррозионно-стойкого материала. Образец в форме полоски шириной 20 и толшиной 1—2 мм закрепляется на поверхности эллиптической оправки с помощью прижимной планки 2 и винтов 3 (длина образца должна быть равна эллиптической поверхности приспособления). Размеры полуосей эллипса зависят от модуля упругости материала и находятся в пределах 6—8 см для больших и 2,7—5,5 см— для малых полуосей. Таким образом, постоянная деформация образца зафиксирована, а на его внешней поверхности возникают растягивающие напряжения, которые со временем будут уменьшаться (релаксиро-вать). Приспособление с образцом погружают в сосуд с агрессивной средой, имеющей заданную температуру. Одновременно экспонируют деформированные образцы на воздухе при той же температуре. После испытаний под микроскопом определяют по шкале отсчета длину участка г в см, на котором произошло растрескивание образца. [c.137] Вернуться к основной статье