Способ испытания образцов на разрыв и сжатие при высоких гидростатических давлениях
METHOD OF TESTING SAMPLES FOR BREAKING AND COMPRESSION AT HIGH HYDROSTATIC PRESSURES

Изобретение относится к обработке металлов давлением, к материаловедению и к измерительной технике, и может быть использовано для получения диаграмм пластичности и сопротивления деформации различных металлических материалов.
Известен способ испытания образцов на сжатие в условиях гидростатического давления, применяемый на устройстве содержащем герметичный контейнер, установленную в его полости опору и размещенный со стороны одного из торцов контейнера плунжер, установленную со стороны противоположного торца контейнера матрицу с коническим отверстием для выпрессовывания через нее вспомогательного образца, герметизирующего полость контейнера при испытании, и плит для сжатия между ними испытуемого образца, одна из которых взаимодействует с плунжером, а другая с опорой, причем в плитах выполнены дроссельные каналы, предназначенные для соединения цилиндрических полостей образца с полостью контейнера [Устройство для испытания образцов на сжатие в условиях гидростатического давления: а.с. 1245929 СССР кл. G01N 3/08/ А.И. Колпашников, А.А. Федоров, В.И. Михеев, Б.В. Кучеряев, В.В. Кучеряев, В.А. Близнюк, М.М. Григорьев, А.В. Беспалов, А.Ф. Азаров и В.В. Глотов; заявитель и патентообладатель Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского. - №3853577/25-28; заявл. 13.02.85; опубл. 23.07.86, Бюл. №27. - 3 с].
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ испытания образцов на разрыв при высоких гидростатических давлениях, применяемый на устройстве содержащем герметичный контейнер, заполненый рабочей жидкостью, установленные в нем матрицу и пуансон, и расположенный между ними стакан с отверстием в дне для образца и кромками, упирающимися в матрицу, упорную шайбу для крепления одного из концов образца, держатель для крепления другого конца образца и вспомогательной заготовки, выполненной с переменным диаметром по длине рабочей части [Устройство для испытаний образцов на разрыв при высоких гидростатических давлениях: а.с. 777543 СССР кл. G01N 3/10/ А.И. Колпашников, В.А. Вялов, А.А. Федоров, А.П. Петров и Ю.Д. Долбинов; заявитель и патентообладатель Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского. - №2704415/25-28; заявл. 26.12.78; опубл. 07.11.80, Бюл. №41. -2 с.].
Недостатком названных способов является высокая себестоимость и низкая производительность испытания, поскольку при раздельном испытании невозможно зафиксировать соответственные деформации образца на сжатие и образца на разрыв.
Целью изобретения является снижение себестоимости и повышение производительности испытания.
Указанная цель достигается тем, что способ испытания образцов на разрыв и сжатие при высоких гидростатических давлениях заключается в том, что вспомогательную заготовку и образец на разрыв вводят в держатель, затем образец на разрыв вводят в отверстие в дне стакана, на дно стакана устанавливают образец на сжатие, пропуская сквозь его отверстие образец на разрыв, затем на верхний конец образца на разрыв навертывают упорную шайбу; подготовленную таким образом оснастку для испытаний размещают в контейнере так, что вспомогательная заготовка попадает в коническую часть матрицы, а стакан кромками опирается на верхний торец матрицы, после этого контейнер заполняют рабочей жидкостью и вводят уплотненный пуансон, затем начинают перемещение пуансона, обеспечивающее повышение давления рабочей жидкости в контейнере.
Заявленное изобретение поясняется фиг. 1, на которой изображен общий вид устройства, на котором применяется способ испытания образцов на разрыв и сжатие при высоких гидростатических давлениях.
Устройство содержит герметичный контейнер 1, заполняемый рабочей жидкостью 2, установленные в нем матрицу 3 и пуансон 4, и расположенный между ними стакан 5 с отверстием 6 в дне для образца на разрыв 7 и кромками 8, упирающимися в матрицу 3, упорную шайбу 9 для крепления одного из концов образца на разрыв 7, который проходит сквозь цилиндрический образец на сжатие с торцевыми выточками и центральным отверстием 12, держатель 10 для крепления другого конца образца на разрыв 7 и вспомогательной заготовки 11, выполняемой с переменным диаметром по длине рабочей части.
Способ осуществляется следующим образом.
Вспомогательную заготовку 11 и образец на разрыв 7 вводят в держатель 10, затем образец на разрыв 7 вводят в отверстие 6 в дне стакана 5. На дно стакана устанавливают образец на сжатие 12, пропуская сквозь его отверстие образец на разрыв 7. Затем на верхний конец образца на разрыв 7 навертывают упорную шайбу 9. Подготовленную таким образом оснастку для испытаний размещают в контейнере 1 так, что вспомогательная заготовка 11 попадает в коническую часть матрицы 3, а стакан 5 кромками 8 опирается на верхний торец матрицы 3. После этого контейнер 1 заполняют рабочей жидкостью 2 и вводят уплотненный пуансон 4, перемещение которого обеспечивает повышение давления рабочей жидкости в контейнере 1. При достижении давления, соответствующего сопротивлению деформации металла, вспомогательная заготовка 11 начинает истечение из матрицы 3 и осуществляется одновременная деформация образцов на разрыв 7 и на сжатие 12.
Использование способа испытания образцов на разрыв и сжатие при высоких гидростатических давлениях дает возможность зафиксировать соответственные деформации образца на сжатие и образца на разрыв благодаря одновременности деформации испытуемых образцов, что обеспечивает снижение себестоимости и повышения производительности испытания.