ДСТУ 3716-98
Завантажити документ
Формат .docx · доступно зареєстрованим користувачам
Метод визначення границі міцності
під час згинання
Видання офіційне
Метод визначення границі міцності
під час згинання
Видання офіційне
1 РОЗРОБЛЕНО І ВНЕСЕНО інститутом проблем міцності Національної Академії Наук України, (ТК 68)
2 ЗАТВЕРДЖЕНО І ВВЕДЕНО В ДІЮ наказом Держстандарту України від 23 березня 1998 р. № 202
З Цей стандарт відповідає стандарту EN 843—1:1995 «Високоефективна кераміка — компактна кераміка. Механічні властивості за кімнатної температури. Частина 1. Визначення міцності під час згинання» в частині розмірів та форми зразка для випробування і схем його навантажування
5 РОЗРОБНИКИ: Г. А. Гогоці, В. П. Завада, Д. Ю. Островой
© Держстандарт України, 1998
Цей стандарт не може бути повністю чи частково відтворений, тиражований
і розповсюджений як офіційне видання без дозволу Держстандарту України
с.
1 Галузь використання 1
2 Нормативні посилання 1
3 Визначення 1
4 Засоби випробування і допоміжні пристрої 2
5 Порядок підготовки до проведення випробування 5
6 Порядок проведення випробування 6
7 Опрацювання результатів випробувань 7
8 Оформлення результатів випробувань 8
Метод визначення границі міцності під час згинання
Метод определения предела прочности при изгибе
Method of determination of flexural strength
Чинний від 1999—01—01
Цей стандарт поширюється на керамічні матеріали, призначені для виготовлення елементів технічних та інших виробів промислового та побутового використання, і встановлює метод визначення границі міцності під час згинання за температури (20 + 10) °С, атмосферного тиску (101,3 ± 10,0) кПа та відносної вологості (60 ± 20) %.
Цей стандарт не поширюєтьря на керамічні електротехнічні матеріали, призначені для виготовлення ізоляторів, що працюють за умов постійної і змінної напруги частотою до 100 Гц.
У цьому стандарті є посилання на такі стандарти:
ГОСТ 2789—73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 6507—90 Микрометры. Технические условия
ГОСТ 8074—82 Микроскопы инструментальные. Типы, основные параметры и размеры. Технические требования
ГОСТ 28840—90 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования
У цьому стандарті використовують такі терміни та визначення:
Границя міцності під час згинання — напруження в матеріалі зразка, яке відповідає найбільшому навантаженню, яке досягається в момент розділення на частини (руйнування) зразка під час згинання.
Чотириточкове (чисте) згинання — одночасне навантаження зразка, який вільно лежить на двох опорах, розташованих на зазначеній відстані одна від одної, двома однаковими силами, що діють на зразок усередині проміжку між опорами і на однакових від опор відстанях (у цьому стандарті становлять 1/4 відстані між опорами).
Видання офіційне
Триточкове (зосередженою силою) згинання — навантаження зразка, який вільно лежить на двох опорах, розташованих на зазначеній відстані одна від одної, силою, що діє на зразок посередині між опорами.
4.1 Машина для випробування
4.1.1 Метод полягає у навантаженні до розділення на частини (руйнування) зразка, який вільно лежить на двох опорах, двома однаковими силами, що діють на зразок усередині проміжку між опорами і на однакових відстанях від опор кожна, або однією силою, що діє на зразок посередині між опорами, та визначенні величини сили, яка спричинює розділення на частини (руйнування)зразка.
4.1.2 Машина для випробування — за ГОСТ 28840.
Допускається використовувати інші машини, що реалізують статичний режим навантаження і забезпечують вимірювання величини сили, яка прикладається до зразка, з границями допустимого значення похибки вимірювання за умов прямого ходу (навантаження) від мінус 1 % до 1 % від величини вимірюваної сили, та підтримують рівномірне переміщення активного захоплювача зі швидкістю не менше 0,05 мм/хв з границями допустимого значення похибки від мінус 5 % до 5 % від встановленої величини швидкості.
4.2 Вузол навантаження
4.2.1 Вузол навантаження повинен мати паралельні опори у вигляді циліндричних валиків (рисунки 1 і 2), відстань між якими наведена в таблиці 1.
4.2.2 Під час чотириточкового згинання для передавання сили на зразок вузол навантаження повинен мати два паралельні навантажувальні циліндричні ролики, відстань між якими наведена в таблиці 1. Навантажувальні ролики розміщують паралельно щодо опор так, як показано на рисунках 1, а і 2, а.
4.2.3 Під час триточкового згинання для передавання сили на зразок вузол навантаження повинен мати один навантажувальний циліндричний ролик, який розміщується паралельно до опор так, як показано на рисунку 1, б\ 2, б.
1 — зразок, 2 — опорний ролик (опора), 3 — навантажувальний ролик,
L — відстань між опорами
Рисунок 1 — Схеми чотириточкового (а) і триточкового (б) згинання зразка
Рисунок 2 — Направления наклона (1) и раскатывания (2) роликов в узле нагружения для четырехточечного (а) и трехточечного (б) изгиба
Таблица 1 — Параметры схемы нагружения образца
В миллиметрах
Вариант размеров схемы нагружения
Расстояние между опорными роликами, L
Расстояние между нагружающими роликами, L/2
А
20,0
10,0
Б
40,0
20,0
В
80,0
40,0
4.2.4 В условиях трехточечного изгиба для передачи силы на образец узел нагружения должен содержать один нагружающий цилиндрический ролик, который располагается параллельно опорам так, как показано на рисунках 1, б и 2, б.
4.2.5 Опорные и нагружающие ролики должны быть изготовлены из стали, закаленной до твердости не менее 40 HRCv\ имеющей предел текучести не менее 1400 МПа.
Допускается изготавливать ролики из керамики, имеющей модуль упругости не менее 200 ГПа и предел прочности на изгиб не менее 500 МПа.
4.2.5.1 Диаметры роликов приведены в таблице 2. Предельные отклонения диаметра роликов должны быть от минус 0,015 до 0,015 мм.
Таблица 2 — Диаметр нагружающего и опорного роликов
В миллиметрах
Вариант размеров схемы нагружение
Диаметр ролика
А
2,5
Б
4,5—5,0
В
9,0
4.2.5.2 Длина роликов должна быть не менее чем в три раза больше ширины образца (5.1.1).
4.2.5.3
4.2.5.4 Шероховатость поверхности (Ra) роликов по ГОСТ 2789 должна быть не более 0,40 мкм или не более 0,63 мкм при их изготовлении соответственно из стали ИЛИ керамики.
4.2.6 Детали узла нагружения, которые взаимодействуют с роликами, должны быть изготовлены из стали, Закаленной до твердости по 4.2.4 для предотвращения их пластической деформации и изнашивания при нагружении. Шероховатость поверхности этих деталей узла нагружения должна быть по 4.2.4.3.
4.2.7 Предельные отклонения расстояний между опорными и между нагружающими роликами в узле нагружения (см. таблицу 1) должны быть от минус 0,1 до 0,1 мм. Отклонение от параллельности опорных и нагружающих роликов в узле нагружения должно быть не более 0,02 мм в пределах длины роликов.
4.2.8 В узле нагружения ролики свободно вращаются относительно своей оси или свободно раскатываются по деталям узла нагружения, с которыми они взаимодействуют.
В узле нагружения для четырехточечного изгиба'нагружающие ролики раскатываются вовнутрь, а опорные ролики — наружу (рисунок 2, а). В узле нагружения для трехточечного изгиба опорные ролики раскатываются наружу, а нагружающий ролик устанавливают неподвижно в горизонтальном положении (рисунок 2, б).
4.2.9 В узле нагружения для четырехточечного изгиба два нагружающих и один опорный ролики, дополнительно к требованиям по 4.2.7, наклоняются в обе стороны от первоначального горизонтального положения вдоль их продольной оси (рисунки 2, а и 3). Второй опорный ролик сохраняет горизонтальное положение.
В узле нагружения для трехточечного изгиба дополнительно отклоняются от первоначального горизонтального положения оба опорных ролика (рисунок 26). Нагружающий ролик устанавливают согласно 4.2.7.
Предельные значения угла наклона роликов должны быть от минус 5 до 5°.
4.2.10 В узле нагружения для четырехточечного изгиба прикладываемая сила делится пополам между нагружающими роликами и затем одновременно передается с их помощью к образцу.
Для обеспечения этого требования приложение силы к детали узла нагружения, где установлены нагружающие ролики, осуществляется через цилиндрический шарнир (рисунок 3).
1 — деталь шарнира; 2 — цилиндрический шарнир; 3 — верхняя призма; 4 — верхний шарнирный
ролик, позволяющий наклон нагружающего ролика вдоль оси Х\ 5 — верхняя опорная пластина,
по которой раскатывается нагружающий ролик; 6 — нагружающий ролик; 7 — образец;
8 — опорный ролик (опора); 9 — нижняя опорная пластина, по которой раскатывается опорный
ролик; 10 — нижний шарнирный ролик, позволяющий наклон опорного ролика вдоль оси X;
11 — нижняя призма
Рисунок 3 — Эскиз возможного варианта узла нагружения для четырехточечного изгиба
Примітка. Рисунок 3 наведений для зазначення можливих основних частин вузла навантаження для чо- тириточкового згинання і не визначає його конструкції.
4.3 Додаткове обладнання та інструменти
Для підготовки та проведення випробування використовують додаткове обладнання та інструменти:
• мікрометр за ГОСТ 6507 типу МК, який дозволяє здійснювати вимірювання зовнішніх розмірів з границями допустимої похибки від мінус 0,002 до 0,002 мм у діапазоні вимірювань від 0 до 50 мм;
• мікроскоп інструментальний за ГОСТ 8074, який дозволяє здійснювати вимірювання лінійних розмірів з границями допустимої основної похибки від мінус 0,006 до 0,006 мм у діапазоні вимірювань від 0 до 100 мм і плоских кутів з границями допустимої основної похибки від мінус 3 до 3' у діапазоні вимірювань від 0 до 360°.
Допускається застосування інших вимірювальних засобів, що відповідають зазначеним вище вимогам похибки засобів вимірювання.
5.1 Зразок для випробування
5.1.1 Зразок для випробування повинен мати форму балки прямокутного перерізу з розмірами, зазначеними у