ИСПЫТА́НИЯ МАТЕРИА́ЛОВ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ИСПЫТА́НИЯ МАТЕРИА́ЛОВ, определение физико-химич. и технологич. свойств материалов (металлов, древесины, бетона, красок, смазочных масел и др.) с целью оценки их работоспособности. Понятие «И. м.» объединяет методы исследования и контроля свойств материалов. И. м. проводятся на всех этапах произ-ва материала (сырьё, полуфабрикат, конечный продукт), а также при эксплуатации изготовленных из него изделий (конструкций). В процессе испытаний воспроизводится воздействие на материал внешних факторов (механич. нагрузок, темп-ры, окружающей среды и др.). При контрольных И. м. руководствуются стандартами или технич. условиями, регламентирующими методики испытаний (рабочие режимы, аппаратура и др.); с помощью испытания образцов определяются характеристики материала и сравниваются с нормативными значениями. Применяются как разрушающие методы И. м., вызывающие повреждение или полное разрушение объекта испытаний, так и неразрушающие, после которых возможно дальнейшее использование объекта (см. Неразрушающий контроль). Многообразие методов И. м. обусловлено разл. свойствами материалов.
Химические И. м. предназначены для определения химич. состава материалов, их растворимости (в воде, масле, бензине и др.), способности противостоять химич. воздействию, напр. окислению (в частности, для металлов и композиц. материалов на металлич. основе – разл. видам коррозии: общей, питтинговой, межкристаллитной), и др.
Физические И. м. применяют для определения электрич. проводимости материалов, их теплопроводности, теплоёмкости, оптич. прозрачности, температуростойкости, влагонасыщения (для композиц. и неметаллич. материалов), магнитных свойств, коэф. линейного расширения, а также макроструктуры (оценивается визуально) и микроструктуры, в т. ч. кристаллич. или аморфной структуры и атомного строения (наблюдаются с помощью оптич. или электронного микроскопа либо рентгенографически).
Механические И. м. (их часто отождествляют с общим понятием И. м.) применяются для испытания конструкционных материалов. Механич. И. м. (на растяжение, сжатие, удар, изгиб, кручение, срез, твёрдость, усталость) позволяют определить сопротивление материала деформации и разрушению под действием статич. или динамич. нагрузок (длительных или кратковременных). Напр., при И. м. на трещиностойкость определяется уровень приложенных напряжений, вызывающих развитие разрушения (начальное образование преим. усталостной трещины, её рост до критич. размера с последующим спонтанным развитием за счёт упругой энергии, накопленной в материале), и рассчитывается коэф. интенсивности напряжения (кин), позволяющий прогнозировать работоспособность материала (конструкции) с трещиной. Важнейшими прочностными показателями (пределы упругости, текучести, прочности, усталости, а также кин и др.) руководствуются при произ-ве материалов, а также расчётах и проектировании разл. деталей, машин, конструкций. Результаты механич. испытаний служат также для получения расчётных значений, дают возможность оценить несущую способность, долговечность и безопасную повреждаемость конструкций.
Технологические И. м. позволяют определить температурные и скоростные режимы деформации материала, параметры термообработки, показатели формообразования (коэф. вытяжки, радиус гибки и др.), свариваемость, возможность пайки, склеивания, обработки разл. инструментами, а также качество обработанной поверхности после разл. технологич. операций (резки, точения, шлифования, полирования и др.). Для оценки качества материалов и их ранжирования используют технологические пробы (ударные испытания образцов с надрезом, испытания образцов изгибными нагрузками, испытания на отслаивание, оценка износа, определение критич. уровня напряжений при коррозионных испытаниях и др.).
По назначению И. м. классифицируют: на квалификационные, применяемые для обоснования заданной работоспособности изделия (предполагают всестороннюю статистич. оценку технич. характеристик материала); сертификационные – для установления соответствия партии материалов требованиям, представленным в технич. условиях на поставку; арбитражные – для определения соответствия материала разрушенной детали нормативным требованиям и в случае рекламации.