7.3 Експериментальна частина

Особливу увагу треба приділити технології виготовлення зразків (суворо додержуючись ідентичності застосованих режимів механічної, термічної обробок):

1. Виготовлення заготівок 3х15х60 мм

2. Фрезерування (в розмір 3х12х57 мм)

3. Попереднє шліфування ( до t=2,7 мм)

4. Свердління отвору (d=8мм) у кондукторі.5.

5. Фрезерування робочої частини зразка в спеціальному пристрої.

6. Свердління концентраторі в(якщо необхідно) у кондукторі.

7. Термічна обробка (для одержання необхідної структури)

8. Завершальне шліфування зразків за товщиною до розміру 2,5 0,01 мм.

9. Ручне полірування робочої частини зразку.

10.Після механічної обробки зразки знежирюють у бензині, ацетоні, спирті, ефірі.

11.При необхідності зразки можна піддати електрополіруванню (сірчано-фосфорний електроліт з добавкою хромового ангідриду- CrO₃), відношення Cr^VI/Cr³⁺ =60/40 або 40/60, =1,6...1,7 г/см³, в'язкість 7-20 сантіпуаз, і_а=3...4 А/см², Т= 343...353 К, =10...12 хв., для високовуглецевої сталі та термічно обробленої – до 6 хв.

Малоциклову втому стальних зразків (рисунок 7.2) вивчають на машині ІП-2 (рисунок 7.3) в режимі віднульового згину (одна сторона зразка весь час зазнає напруження розтягу, а друга - напруження стиску). Частота навантаження 50 циклів за хвилину.

t

Основні розміри, мм
t	В	R	Lроб
2,5	6	10	15

Допоміжні розміри
H	L1	d	Ld	L
12	27	8	45	57

Рисунок. 7.1 - Схема для визначення відносної деформації зразка

Рисунок 7.2 - Зразок для випробувань на малоциклову втому

Порядок виконання роботи:

1. Підготовлений до випробувань зразок закріпляють в утримувачі, завдаючи йому певний прогін та ступінь деформації (указує викладач).

Рисунок 7.3 - Принципова схема машини ІП-2: 1 – гвинт, 2 – тяга, 3 – гайка, 4 – динамометр, 5 – зразок, 6,7 – опори

2. Вмикають в електромережу машину ІП-2 і визначають число циклів до руйнування у повітрі –N_П (за лічильником).

3. Закріпляють посудину з робочим середовищем - 3%NaCl і проводять аналогічне визначення числа циклів до руйнування зразків в корозійному середовищі - N_c .

4. Заповнюють посудину свіжим розчином - 3%NaCl, зразок катодно поляризують (і_к =0,05-0,1 А/см² ), анод – Pt-дріт або графітові стрижні, і визначають число циклів до руйнування в наводнювальному середовищі – N_н  та в корозійно-наводнювальному – NACE (5% NaCl+0.5М CH₃COOH, H₂S насич.) або типу NACE (3% NaCl+0.5М CH₃COOH, pH4) (без катодної поляризації).

5. Повторюють випробування в тих же середовищах але із застосуванням певних засобів захисту від МЦКВ і МЦВВ (за вказівкою викладача).

Розраховують такі показники:

7.3.1 Ступінь захисту від малоциклової корозійної втоми – К відносно повітря (7.6) та корозійного середовища (7.7) і коефіцієнт гальмування МЦКВ – 

K=[(N_c’–N_c) / (N_п–N_c)]·100,% (7.6)

K=[(N_c’–N_c) / N_c ]·100,% (7.7)

 = N_c’/N_c, (7.8)

7.3.2 Аналогічно визначають ступінь захисту від малоциклової водневої втоми (МЦВВ) – К_Н та коефіцієнти гальмування МЦВВ – 

K=[(N_Н’–N_Н) / (N_п–N_Н)]·100,% (7.9)

K=[(N_Н’–N_Н) / N_Н ]·100,% (7.10)

 = N_Н’/N_Н, (7.11)

7.3.3 Коефіцієнти впливу середовища: корозійного – _с, наводнювального – _н, корозійно-наводнювального – _сн (у порівнянні з повітряним):

_с=N_п/N_c, _сн= N_п/N_cн, _н= N_п/N_н (7.12)

У формулах 7.6 –7.12 N_п, N_с, N_сн, N_н – кількість циклів до руйнування в повітрі, корозійному, корозійно-наводнювальному і наводнювальному середовищах (штрих – із захистом).