ГОСТ 25.505-85 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытаний на малоцикловую усталость при термомеханическом нагружении
2. ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ И АППАРАТУРА
2.1. Машины и аппаратура для испытаний при малоцикловом термомеханическом нагружении, обеспечивающие проведение статических испытаний на разрыв, должны соответствовать требованиям ГОСТ 9651-84 и ГОСТ 28840-90 и воспроизводить нагружение (деформирование) и нагрев в следующих условиях:
постоянство от цикла к циклу максимальных и минимальных нагрузок (мягкое нагружение), деформаций (жесткое нагружение) и температуры в течение всего процесса испытаний (черт.2, а-г);
заданный закон изменения нагрузок, деформаций и температуры в цикле, в том числе линейный (черт.2, а-г, черт.3, а-г), с выдержками и без выдержек (черт.2, д-з) и при различной асимметрии цикла (черт.2, б, г) в диапазоне частот, позволяющем исследовать эффекты длительного и кратковременного циклического нагружения;
синхронизированный с режимом нагружения нагрев по заданной программе, в том числе независимой от программы нагружения с различной фазой циклов нагружения и нагрева (черт.3, а-г);
статическое нагружение с заданными скоростями деформирования и нагружения при заданном температурном режиме.
Режимы нагружения
Черт.2
Примеры изменения напряжений (деформаций) и температуры при термомеханическом нагружении
Черт.3
2.2. Машины для испытаний на термическую усталость должны иметь варьируемую жесткость в пределах 60-300 кН/мм.
2.3. Допускаемые погрешности регистрации нагрузок и деформаций во времени должны соответствовать ГОСТ 25.502-79.
2.4. Для измерения деформаций используют оптические, тензометрические и другие средства контактного и бесконтактного типа. В испытаниях при растяжении - сжатии допускается измерять одну компоненту деформации - продольную или поперечную. Пересчет последней в продольную выполняют в соответствии с п.3.9.
2.5. Выбор базы и способа измерения деформаций определяется требованиями пп.2.9 и 2.10 к равномерности нагрева и типом используемого образца. Для образцов корсетного типа измеряют поперечную деформацию.
2.6. При разрушении образца вне базы измерения деформации необходимо обеспечить требования пп.2.9 и 2.10 по соответствию условий нагрева образца на базе измерения деформаций и в зоне образования разрушения.
2.7. Для регистрации деформаций и нагрузок во времени и по числу циклов используются автоматические самопишущие приборы. Запись диаграмм деформирования, с исключением в соответствующих случаях свободной температурной деформации образца, производится с использованием двухкоординатных приборов и других средств автоматической регистрации.
Для исключения свободной температурной деформации образца используют системы автоматической компенсации фотоэлектрического, емкостного и других типов, позволяющие выделить для записи и управления режимом нагружения собственно механическую деформацию.
2.8. Для нагрева образцов используют нагревательные печи сопротивления, ламповые нагреватели, стержневые нагреватели из тугоплавких и жаропрочных материалов, непосредственно пропускание тока через образец, индукционный способ (токами высокой частоты, наведенными в образце) и др. При этом выполняются условия:
погрешность измерений, регистрации и поддержания температур не должна превышать ±1,0% заданного максимального значения температуры в течение всего процесса испытаний;
измерение и регистрация температуры осуществляется в течение всего процесса испытаний с помощью автоматических измерительных приборов;
температура рабочей зоны образца измеряется контактным (термопарным) или бесконтактным (пирометрическим) методом;
диаметр термоэлектродов (термопреобразователей) следует подбирать так, чтобы достигнуть стабильных характеристик термопары при высоких температурах и избежать чрезмерной инерционности. Рекомендуется диаметр термоэлектродов не более 0,2 мм;
охлаждение образца может быть естественным или принудительным за счет теплопроводности от образца к системе теплосъема, а также продувки воздухом или газом.
2.9. Неравномерность распределения температуры на базе измерения деформаций, а также отличие максимальной температуры в этой зоне и в зоне образования разрушения образца не должны превышать 1% максимальной температуры.