SU1599700A1 - Method of preparing samples from brittle non-metal materials for testing for single-axle compression - Google Patents
Method of preparing samples from brittle non-metal materials for testing for single-axle compression Download PDFInfo
- Publication number
- SU1599700A1 SU1599700A1 SU884479298A SU4479298A SU1599700A1 SU 1599700 A1 SU1599700 A1 SU 1599700A1 SU 884479298 A SU884479298 A SU 884479298A SU 4479298 A SU4479298 A SU 4479298A SU 1599700 A1 SU1599700 A1 SU 1599700A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sample
- supports
- zones
- holders
- annular
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к испытани м материалов на прочность при сжатии. Способ заключаетс в изготовлении металлических (стальных) обойм 2 в виде полых цилиндров и опор 3, их закалке, последующем нагреве до температуры рекристаллизации наружных сопр гаемых торцовых кромок опор 3 и обойм 2, а также кольцевой зоны 6 в обойме 2, одна из границ которой расположена на уровне кромки торца цилиндрического образца 1, шлифовке термообработанных сопр гаемых деталей, закреплении с помощью клеевого состава обойм 2 и соответствующих опор 3 на торцевых зонах цилиндрического образца 1 до совмещени наружных торцов обойм 2 и опор 3 в одной плоскости. При этом на наружных торцовых плоскост х сборной системы образуютс кольцевые пластичные зоны 5. При нагружении образца 1 кольцевые пластичные зоны 5 и 6 обеспечивают равномерное пластическое деформирование опор 3 и обойм 2, что позвол ет при создании в образце 1 напр жений, близких к предельным, получать равнонапр женное состо ние по длине его рабочей части. 2 ил.This invention relates to compressive strength testing of materials. The method consists in the manufacture of metal (steel) holders 2 in the form of hollow cylinders and supports 3, their quenching, subsequent heating to the recrystallization temperature of the outer mating end edges of the supports 3 and holders 2, as well as the annular zone 6 in the holder 2, one of the boundaries of which located at the level of the edge of the cylindrical sample 1, grinding the heat-treated mating parts, fixing the clips 2 and the corresponding supports 3 on the end zones of the cylindrical sample 1 with the help of glue to the combination of the outer ends of the clips 2 and the supports 3 in the same plane. In this case, annular plastic zones 5 are formed on the outer face planes of the modular system. When loading sample 1, circular plastic zones 5 and 6 ensure uniform plastic deformation of the supports 3 and holders 2, which allows for the creation of stresses close to the limiting ones in sample 1 receive an equilibrium state along the length of its working part. 2 Il.
Description
3 . 15997ПО Изобретение относитс к испыта1 .ки м материалов на прочность при I сжатии и может найти применение при ; подготовке к испытани м на одноосное сжатие цилиндрических образцов из хрупких неметаллических материгшо типа неорганического стекла, ситалла или керамики.3 15997PO The invention relates to the testing of strength of materials under I compression and can be used for; preparing for uniaxial compression tests of cylindrical specimens of brittle non-metallic materials such as inorganic glass, glass or ceramic.
Цель изобретени - повышение достоверности результатов испытаний .: путем снижени концентрации напр же- : НИИ, возникающих на кромке в торцо- ; вой зоне цилиндрического образца на стадии, предшествующей образованию в нем продольных трещин,,The purpose of the invention is to increase the reliability of the test results: by reducing the concentration of the stress-: research institutes arising on the edge in the face; at the stage prior to the formation of longitudinal cracks in it,
На фиг. 1 приведен образец, размещенный в обоймах с опорами; на фиг. 2 - схема нагрева.FIG. 1 shows a sample placed in the cage with supports; in fig. 2 - heating scheme.
15 на пластичной зоны 5; Р (0,19- 0,2l)d; Р 1,9-2,1 мм; Р - глубина нагрева дополнительной пластичной зоны 6; Р (0,12-0,16)d; Р 1,2-1,6 мм; М - высота кольцевой15 on the plastic zone 5; P (0.19-0.2l) d; P 1.9-2.1 mm; P is the depth of heating of the additional plastic zone 6; P (0.12-0.16) d; P 1.2-1.6 mm; M - ring height
Образец ,1 из технического стекла 20 6;. М (1,9-2,1) Р ; М 2,3- рки СЗТ-1 диаметром 10,00 мм с те- 3,4 мм.Sample, 1 of technical glass 20 6 ;. M (1.9-2.1) P; M 2,3-rki SZT-1 with a diameter of 10.00 mm with te 3.4 mm.
роховатостью поверхностей Н, 0,32-- Пример, Предварительно перед 0,63 мкм размещен в обоймах 2 из ста- установкой на образец 1 наружные соли 40Х, закаленной до ШС 30-32. На пр гаемые торцовые кромки закаленных торцах образца 1 установлены опоры 3, 25 обойм 2 и опор 3 подвергают нагреву изготовленные из стали 40Х, также термообработа нной до НРч.С 30-32, На внутренних опорных кромках обойм 2 вьтолнены фаски 4. Обой1-1ы 2 и опоры 3 закреплены на образце 1 при помопщSurface roughness H, 0.32-- Example, Pre-before 0.63 μm is placed in the cage 2 of the installation on the sample 1, the external salts 40X, hardened to the AL 30-32. On the strapped end edges of the hardened ends of sample 1, supports 3, 25 clips 2 and supports 3 are subjected to heating made of 40X steel, also heat-treated to HPC. C 30-32. Chamfers 4 are filled on the inner supporting edges of the clips 2. Oboy1-1y 2 and the supports 3 are fixed on the sample 1 with the help
30thirty
до 1043-1073 К на глубину Р, состав- л ющую 1,9 мм. Нагрев осуществл ют токами высокой частоты с помощью генератора ТВЧ, мощностью 10 кБт. Частоту питающего тока определ ют из соотношени to 1043–1073 K to a depth P of 1.9 mm. Heating is carried out by high-frequency currents using an HDTV generator with a power of 10 kBt. The frequency of the supply current is determined from the ratio
30thirty
4040
клеевого состава Д-9. содержавшего следзтощие компоненты, мас.%г эпоксид- най смола ЭЛ-16 76,2; .щ бутилфтолатРadhesive composition D-9. containing the following components, wt.% g epoxy-resin EL-16 76.2; .sch butylftolatR
8,6;. полиэтиленполиамин 7,6; ацетон 7,6. На наружных торцовых кромках каждой обоймы 2 и опоры 3 имеютс кольцевые пластичные зоны 5. Дополнительные кольцевые пластичные зоны 6 расположены в отверстии обоймы на уровне кромок цилиндрического образ-8.6; polyethylene polyamine 7.6; acetone 7.6. On the outer end edges of each casing 2 and the supports 3 there are annular plastic zones 5. Additional annular plastic zones 6 are located in the opening of the cage at the level of the edges of the cylindrical image.
. ца 1. На образце 1 закреплены тепзо резисторы (не показаны).. 1. 1. Sample 1 is equipped with resistors (not shown).
Система нагрева содержит однови т- ковый водоохлаждаемый индуктор 7. Индуктор 7 выполнен в виде медной труб- 45 ки с толщиной стенки 1,8 мм и подключен к генератору ТВЧ (не показаны). Кроме того, на обойме 2 установлены металлические накладки 8 дл ограничени зоны воздействи ТВЧ щелью 9. 0 Контроль температуры производили при помопщ пирометра (не показан),The heating system contains a single-water cooled inductor 7. The inductor 7 is made in the form of a copper tube 45 with a wall thickness of 1.8 mm and is connected to an HDTV generator (not shown). In addition, metal plates 8 are mounted on the yoke 2 to limit the zone of exposure to an HDTV slot 9. 0 Temperature control was performed with a pyrometer aid (not shown),
Размеры образца 1, обоймы 2 и опоры 3 выбраны в соответствии с эмпидо 1043-1073 К на глубину Р, состав- : л ющую 1,9 мм. Нагрев осуществл ют токами высокой частоты с помощью генератора ТВЧ, мощностью 10 кБт. Частоту питающего тока определ ют из соотношени The dimensions of sample 1, holder 2 and support 3 were selected in accordance with the empido 1043-1073 K to a depth P, which is: 1.9 mm. Heating is carried out by high-frequency currents using an HDTV generator with a power of 10 kBt. The frequency of the supply current is determined from the ratio
ОптWholesale
(Гц) ,(Hz),
где Р - глубина нагреваемого сло . Дл образца диаметром 10,00 мм; Р 1,9 мм; частота P( 3263 Гц. R данном случае дл нагрева кромок используют С-образную форму индуктора , поскольку при такой форме снижаетс веро тность перегрева кромок. Аналогично устанавливают параметры . пластинчатых зон 6j: Р, 0,13 мм; Р 1,3 мм; М 1,9 Р, ; М 2,5 мм.where P is the depth of the heated layer. For a sample with a diameter of 10.00 mm; P 1.9 mm; frequency P (3263 Hz. R) In this case, the C-shaped inductor is used to heat the edges, since this form reduces the likelihood of overheating of the edges. Similarly, the parameters are set. Lamellar zones 6j: P, 0.13 mm; P 1.3 mm; M 1.9 P,; M 2.5 mm.
Режим нагрева подбирают опытным путем С индуктором 7 при частоте fooT 4770 Гц, излучаемой мощности 3 кВт и минимальном зазоре между индуктором и обоймой 1,5-2,О мМ выдержка времени при 1043-1073 К составл ла 3-5 с. Контроль температуры осуществл ли при помощи пирометра типа Смотрич.The heating mode is chosen empirically With inductor 7 at a frequency fooT of 4770 Hz, a radiated power of 3 kW and a minimum gap between the inductor and the holder 1.5-2, О mM, the time delay at 1043-1073 K was 3-5 s. Temperature control was carried out using a Smotrich type pyrometer.
После охлаждени на воздухе доAfter air cooling to
рическими формулами: d - диаметр ци- комнатной температуры обоймы 2 и опо линдрического образца 1, d 10,00± ры 3 подвергают шлифовке до шерохо- 10,05 мм; L - длина образца 1 , (Т. 3,0d), L 30,OOtO,06 мм; D - наружный диаметр обоймы 2(D - 3,2),The formulas: d — diameter of the ci-room temperature of the casing 2 and the optical sample 1, d 10.00 ± ry 3 is subjected to polishing to a roughness of 10.05 mm; L is the length of sample 1, (T. 3.0d), L 30, OOtO, 06 mm; D is the outer diameter of the holder 2 (D - 3,2),
ватости сопр гаемых поверхностей обоййы 2 и опоры 3Rд 1,00-0,63 мкм. Затем закрепл ют их на образце 1 приvatosti mating surfaces of the wallpaper 2 and support 3Rd 1.00-0.63 microns. Then they are fixed on sample 1 at
О ABOUT
П 32,2 мм; L, - длина сборной системы (L , 4,0d), I,, 40,00 мм; h, - толнщна опоры 3 (h, 0,5d),P 32.2 mm; L, - the length of the national system (L, 4,0d), I ,, 40,00 mm; h, - thawing support 3 (h, 0.5d),
t J i глубина вклеивани образца (h.j 0,5d), hj 5,0 мм; b толплна стенки полого цилиндра обоймы 2 (Ь 1,1d),, b 11,00 мм; F - размер фаски 4 (F 0,2dx60°),t J i sample depth (h.j 0,5d), hj 5.0 mm; b the thick walls of the hollow cylinder of the holder 2 (L 1,1d) ,, b 11.00 mm; F - chamfer size 4 (F 0,2dx60 °),
2, ; г5,- исходный зазор между боковой поверхностью образца 1 и обоймы 2; з, 0,1 исходный зазор между торцом образца 1 и торцом опоры 3;,,, 0,05 мм; Р - глубина пластичной зоны 5; Р (0,19- 0,2l)d; Р 1,9-2,1 мм; Р - глубина нагрева дополнительной пластичной зоны 6; Р (0,12-0,16)d; Р 1,2-1,6 мм; М - высота кольцевой 2; d5, is the initial gap between the lateral surface of sample 1 and the holder 2; h, 0.1 is the initial gap between the end face of sample 1 and the end face of support 3; ,,, 0.05 mm; P - the depth of the plastic zone 5; P (0.19-0.2l) d; P 1.9-2.1 mm; P is the depth of heating of the additional plastic zone 6; P (0.12-0.16) d; P 1.2-1.6 mm; M - ring height
6;. М (1,9-2,1) Р ; М 2,3- 3,4 мм. 6; M (1.9-2.1) P; M 2.3-3.4 mm.
Пример, Предварительно перед установкой на образец 1 наружные сопр гаемые торцовые кромки закаленных обойм 2 и опор 3 подвергают нагреву Example. Before being installed on sample 1, the outer mating end edges of hardened holders 2 and supports 3 are heated.
РR
до 1043-1073 К на глубину Р, состав- : л ющую 1,9 мм. Нагрев осуществл ют токами высокой частоты с помощью генератора ТВЧ, мощностью 10 кБт. Частоту питающего тока определ ют из соотношени to 1043–1073 K at a depth P, which is: 1.9 mm. Heating is carried out by high-frequency currents using an HDTV generator with a power of 10 kBt. The frequency of the supply current is determined from the ratio
ОптWholesale
(Гц) ,(Hz),
где Р - глубина нагреваемого сло . Дл образца диаметром 10,00 мм; Р 1,9 мм; частота P( 3263 Гц. R данном случае дл нагрева кромок используют С-образную форму индуктора , поскольку при такой форме снижаетс веро тность перегрева кромок. Аналогично устанавливают параметры . пластинчатых зон 6j: Р, 0,13 мм; Р 1,3 мм; М 1,9 Р, ; М 2,5 мм.where P is the depth of the heated layer. For a sample with a diameter of 10.00 mm; P 1.9 mm; frequency P (3263 Hz. R) In this case, the C-shaped inductor is used to heat the edges, since this form reduces the likelihood of overheating of the edges. Similarly, the parameters are set. Lamellar zones 6j: P, 0.13 mm; P 1.3 mm; M 1.9 P,; M 2.5 mm.
Режим нагрева подбирают опытным путем С индуктором 7 при частоте fooT 4770 Гц, излучаемой мощности 3 кВт и минимальном зазоре между индуктором и обоймой 1,5-2,О мМ выдержка времени при 1043-1073 К составл ла 3-5 с. Контроль температуры осуществл ли при помощи пирометра типа Смотрич.The heating mode is chosen empirically With inductor 7 at a frequency fooT of 4770 Hz, a radiated power of 3 kW and a minimum gap between the inductor and the holder 1.5-2, О mM, the time delay at 1043-1073 K was 3-5 s. Temperature control was carried out using a Smotrich type pyrometer.
После охлаждени на воздухе доAfter air cooling to
комнатной температуры обоймы 2 и опоры 3 подвергают шлифовке до шерохо- room temperature of the cage 2 and the support 3 is subjected to grinding to rough
ватости сопр гаемых поверхностей обоййы 2 и опоры 3Rд 1,00-0,63 мкм. Затем закрепл ют их на образце 1 приvatosti mating surfaces of the wallpaper 2 and support 3Rd 1.00-0.63 microns. Then they are fixed on sample 1 at
oMODw клеевого состава. Лп создаи качественной склейки соедин емые элементы принудительно с Помощью струбцин прижимают друг к другу с силием 50-60Н на врем полимеризаций кле , которое при 290-295 К составл ет 20-24 ч.Далее образцы помещают в термошкаф, где при 353 К их вьщер- живают 8ч, после чего остужают вместе с термостатом.oMODw adhesive composition. Lp create high-quality gluing together the connected elements forcibly with the help of clamps are pressed against each other with silicon 50-60Н for the time of polymerization of glue, which at 290-295 K is 20-24 hours. Further samples are placed in a heating cabinet, where at 353 K they are heated - live for 8 hours, then cool with thermostat.
Сборную систему, включающую образец 1, жестко закрепленный в обоймах 2 с опорами 3, размещают между опорными плитами испытательной установки - пресса (не показаны) и подвергают образец 1 испытанию на одноосное сжатие до разрушени . При этом определ ют максимальное значение характеристики временного сопротивлени технического стекла СЭТ-1 при одноосном сжатии.A collection system comprising sample 1, rigidly mounted in cages 2 with supports 3, is placed between the support plates of the test set-press (not shown) and subjected sample 1 to testing for uniaxial compression until fracture. At the same time, the maximum value of the temporal characteristic of technical glass SET-1 under uniaxial compression is determined.
В процессе нагружени происходит равномерное пластическое деформирование опор 3 и обойм 2 за счет разгрузки их твердых зон в кольцевых пластичных зонах 5 до момента предшествующего по влению продольных трещин в образце 1 (до напр жений в ист следуемом материале 6 . (0,85-0,) . После этого в образце 1 зоны высокой концентрации напр жений практически не образуютс благодар наличию дополнительных пластичных зон 6. П15и нагружении серии из 10 иден- тичных образцов существенно повыша- етс достоверность полученных результатов - разрушение образцов происходит только в рабочем участке, размах значений составл ет 1407-1620 ИПа, среднее значение 1525 МПа, коэффици-: ент вариации 5,9% и в среднем на 12% выше, чем у образцов, подготовленных - к испытани м по способу-прототипу.In the process of loading, uniform plastic deformation of the supports 3 and the clips 2 takes place due to the unloading of their solid zones in the annular plastic zones 5 until the moment of the appearance of longitudinal cracks in the sample 1 (before the stresses in the source material being followed 6). After that, in sample 1, zones of high concentration of stresses are practically not formed due to the presence of additional plastic zones 6. P15 and loading a series of 10 identical samples significantly increases the reliability of the results — the destruction of the sample occurs only in the working area, the magnitude of the values is 1407-1620 IPa, the average value is 1525 MPa, the coefficient-: the coefficient of variation is 5.9% and on average is 12% higher than that of the samples prepared for testing using the prototype method .
5five
00
5five
00
5five
00
По сравнению с прототипом предла- ; способ подготовки образцов ;- к испытани м позвол ет повысить достоверность результатов испытаний на одноосное кратковременное сжатие образцов из высокопрочных хрупких неметаллических материалов за счет снижени концентрации напр жений в тор ,овых зонах образца при напр жени х в материале, близких к пределу, прочности и возможности практически равномерного пластического деформировани силопе.редающих элементов - опор и обойм - путем создани кольцевых пластических зон в силопереда- ющих элементах,Compared with the prototype; method of sample preparation; - to tests it allows to increase the reliability of test results for uniaxial short-term compression of samples from high-strength brittle non-metallic materials by reducing the concentration of stresses in the torus, new areas of the sample at stresses in the material close to the limit, strength and almost uniform plastic deformation of the force bearing elements — supports and clamps — by creating annular plastic zones in the force-transmitting elements,
В таблице приведены значени предельной несущей способности образцой из технического стекла марки СЭТ-1 :при кратковременных испытани х наThe table shows the values of the limiting bearing capacity of a sample of technical glass of the mark СЭТ-1: during short-term tests on
одноосное сжатие, uniaxial compression
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884479298A SU1599700A1 (en) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | Method of preparing samples from brittle non-metal materials for testing for single-axle compression |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884479298A SU1599700A1 (en) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | Method of preparing samples from brittle non-metal materials for testing for single-axle compression |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU1493921 Addition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1599700A1 true SU1599700A1 (en) | 1990-10-15 |
Family
ID=21397812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884479298A SU1599700A1 (en) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | Method of preparing samples from brittle non-metal materials for testing for single-axle compression |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1599700A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698738C1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-08-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН | Apparatus for testing samples for uniaxial compression of materials mainly of vegetable origin |
RU2724123C1 (en) * | 2019-11-22 | 2020-06-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") | Device for protection against breakdown of reference zones of test samples from polymer composite materials during their static compression tests |
-
1988
- 1988-09-01 SU SU884479298A patent/SU1599700A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1493921,.кл. G 01 N 3/08, 1987. ;(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ИЗ ХРУПКИХ НЕМЕТАЛЖЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ К ИСПЫТАНИЯМ НА О/ТНООСНОЕ СЖАТИЕ * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698738C1 (en) * | 2018-11-29 | 2019-08-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН | Apparatus for testing samples for uniaxial compression of materials mainly of vegetable origin |
RU2724123C1 (en) * | 2019-11-22 | 2020-06-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") | Device for protection against breakdown of reference zones of test samples from polymer composite materials during their static compression tests |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hidnert | Thermal expansion of titanium | |
JPS6311580A (en) | Ceramics joining equipment | |
US4793716A (en) | Thermal shock test apparatus and the method of testing | |
CN110640315A (en) | Laser welding method and device with additional variable frequency magnetic field | |
SU1599700A1 (en) | Method of preparing samples from brittle non-metal materials for testing for single-axle compression | |
US2408614A (en) | Surface coating apparatus | |
US6586704B1 (en) | Joining of materials using laser heating | |
US7022198B2 (en) | Microwave assisted reactive brazing of ceramic materials | |
US3860737A (en) | Furnace and method for induction heating moving quantities of material | |
US3350494A (en) | Induction furnace | |
DK239690A (en) | DEVICE FOR THE MANUFACTURE OF AMORFE CERAMIC MATERIALS OR METAL ALLOYS | |
SU1493921A1 (en) | Method of preparing samples of fragile non-metal materials to uniaxial compression test | |
SU1620052A3 (en) | Holder for partial heat treatment of tools in vacuum furnaces | |
Sato et al. | Microwave joining of magnesia | |
KR20060036077A (en) | Method for separating flat ceramic workpieces with a calculated radiation spot length | |
SU1171561A1 (en) | Method of borating steel components | |
US3880638A (en) | Thermal tempering of non-oxide glass compositions | |
Colwell | Outgassing rates of refractory and electrical insulating materials used in high vacuum furnaces | |
RU2025052C1 (en) | Process of manufacture of acoustic rod waveguide | |
Mayer et al. | Shock processing of materials with laser initiated spherically convergent detonations | |
JPS61159293A (en) | Laser beam machining method | |
SU1259143A1 (en) | Method and device for checking permanence quality of mechanical properties and dimensions of components | |
SU1761412A1 (en) | Method for determining minimum temperature of diffusion welding | |
SU1006120A1 (en) | Soldering method | |
JPS61179507A (en) | Manufacture of iron core |