Испытания

[tests, testing, trials]:
испытания машин [trials of machinery] — эк-спер. опред. конструкт, и эксплуатац. хар-к машин (устр-в, агрегатов) для выявления их соответствия технич. требованиям или для опытного изучения реальных процессов в них. И. м. значит, разнятся по способу проведения, назначению, хар-ру и даже терминологии в разных отраслях машиностроения. Различают и. м. лабораторные, заводские, эксплуатац., ходовые и др. По назнач. и. м. могут быть: при-емно-сдаточными, контрольными, исследо-ват. и т.д. Общие для всех отраслей пром-ти — испытания новых конструкций, проводимые на моделях или натурных образцах (натурные испытания). И. м. серийного произ-ва, науч-но-исследоват. и. м.;
испытания материалов [testing of materials] — определение технологич. и эксплуатац. свойств металлич. и неметаллич. материалов, гл. обр. с помощью приборов и испытат. машин. И. м. проводятся с разрушением или без разрушения материала для самых разных целей: определения св. сырья, контроля кач-ва полуфабрикатов на промежут. этапах и процессах произ-ва, проверки готовой продукции, научных исследований и др. В широком значении различают и. м.: механич. — на растяжение, сжатие, удар, изгиб, кручение, срез, твердость, усталость (т.е. способность, не разрушаясь, выдерживать переменные механич. нагрузки); физич. — определение электрич. проводимости, теплопроводности, мага, и др. св-в; химич. — определение химич. состава, способности противостоять химич. воздействию, в частности окислению (см. Коррозия) и др.; структурные (металлогра-фич.) — определение макроструктуры, микроструктуры и кристаллич. структуры, опре-дел. преим. с помощью рентг. лучей. К и. м. относят также технологич. пробы, с помощью к-рых проверяется способность материала противостоять деформации, темп-рным, химич. и иным воздействиям или же подвергаться технологич. обработке:
динамические испытания [dynamic tests] — испытания материалов при скоростях деформирования и приложения нагрузки, существ, превыш. скорости при обычных статич. испы-
таниях. В России динамич. принято считать нагружение при перемещении активного захвата со скоростью > 10 мм/мин. При таких скоростях деформирования на высокоскоростных машинах определяются св-ва при растяжении и сжатии и параметры вязкости разрушения (трещиностойкости) подобно тому, как это проводится при статическом нагру-жении. Осн. вид динамич. испытаний — ударные испытания надрез, образцов на маятниковых копрах, в основном на изгиб, при нач. скорости удара 3-6 м/с (см. тж. Испытания на ударный изгиб);
испытания гидравлическим давлением [hydrostatic tests] — и. бесшовных или сварных труб. Давление в них создают водой, эмульсией или др. жидкостью (ГОСТ 3845); при испытании не должно быть визуально наблюд. течи рабочей жидкости, а после них — остат. деформации стенки, выводящей диам. за предельные отклонения;
испытания на бортование [flange tests] — и. для определ. технологич. пластичности труб плавной отбортовкой их концов с образованием фланцев задан, диам. (ГОСТ 8693);
испытания на гиб с перегибом [tests by bending and unbending] — и. для определения технологич. пластичности полосы или проволоки, определ. числом гибов на заданный угол и разгибаний;
испытания на длительную прочность [stress-rupture tests] — испытания цилиндрич. или плоских образцов под действием пост, растя-гив. нагрузки при постоянной темп-ре с доведением образца до разрушения (в отличие от испытаний на ползучесть) (ГОСТ 10145). Цель — определ. предела длит, прочности, т.е. условного наиб, растягив. напряжения, под действием к-рого образец при данной темп-ре разрушается по истеч. задан, времени. Его условное обозначение, напр., а!|000 или ст™з означает предел длит, прочности за 1000 ч испытания при 800 °С. Предел длит, прочности хар-ризует способность материала противостоять разрушению при длит, воздействии темп-ры и напряжения;
испытания на жаростойкость [oxidation tests] — комплекс испытаний материалов при длительном воздействии темп-ры и напряжения (деформации) с определением наиб, важных хар-к ползучести, длит, прочности и релаксации напряжений. Для многих случаев в обес-

печении работоспособности изделий важно также сопротивление термич. и высокотемп-рной усталости. Кроме того, на хар-ки жаростойкости может влиять внеш. среда, вызыв. корроз. или эроз. воздействие, что учитывается спец. методами испытаний;
испытания на загиб [tests by opposite bending] — и. для определения технологич. пластичности трубных, листовых и др. изделий загиб?м !бразцов вокруг оправки задан, радиуса на определ. угол либо до параллельности или соприкосновения сторон (ГОСТ 3728);
испытания на изгиб [bend tests] — 1. и. гладких узких образцов обычно при статич. сосре-доточ. (трехточечном) изгибе для определения механич. св-в металлов и сплавов — пределов: пропорциональности (аизг), условных упругости (а„ Ц|г) и текучести CTO 2, прочности (а™г); последняя xap-ка может быть определена только для малопластичных материалов (чугунов, инструмент, сталей и др.). 2. Испытания для кач-венного определения предельной пластичности растянутой зоны металла при изгибе (ГОСТ 14019). Чаще всего и. с определением угла изгиба применяют для контроля кач-ва листовых полуфабрикатов, особенно сварных конструкций. И. проводят трехточечным изгибом образцов шириной не менее удвоенной толщины с определением: угла изгиба появления первой трещины; до заданного угла изгиба; до параллельности половин образца;
испытания на износостойкость при трении
[friction wear tests] — испытания для определения хар-к износа металлов и сплавов при трении: линейного износа U, мкм, — изменение размера поверхности при износе, измерен, перпендикулярно ей; скорости изнашивания у = dU/dt, мкм/ч, — отношения величины износа ко времени, в течение которого он возник; интенсивности изнашивания У4 = dU/dS — отношение величины линейного износа к пути трения dS, на к-ром происходило изнашивание. И. на износостойкость проводят на спец. лабораторных установках (машинах), позволяющих изменять в широком диапазоне условия трения скольжения или качения (нагрузка, скорость, режим смазки и др.) в зоне контакта;
испытания на навигационную стойкость [са-vitation tests] — и. для оценочной хар-ки сопротивления металлов и сплавов кавитац. воздействию с наиб, полной имитацией реальных параметров работы изделий (св-в среды, темп-ры и ресурса испытаний и др.). Кавитац.
стойкость оценивают по потерям массы, г, Дт к единице площади поверхности S, ммг, т.е. tun/S, или при сравнительных испытаниях однотипных образцов по Д/и;
испытания на коррозию [corrosion tests] — и. для получения сравнит, данных о корроз. стойкости материалов и покрытий в разных средах (ГОСТ 9905), а также с целью изучения кинетики и механизма коррозии. И. ведут на листовых образцах (5+10x25x40 мм; диски диам. 30 мм) или на цилиндрич. образцах (диам. 10-20 мм, высота 40 мм). Определяют кач-венные (изменение внеш. вида образца и жидкой среды), полукол-венные (балльность) и кол-венные (изменение массы, объема или к.-л. св-ва образца) хар-ки коррозии.
Наряду с И. на общую коррозию проводят и. на спец. виды коррозии: межкристаллитную коррозию (МКК) КС сталей и сплавов (ГОСТ 6032); корроз. растрескивание (ГОСТ 26294); контактную коррозию (моделированием мак-ропар); щелевую коррозию (моделированием щелей, зазоров, застойных зон и т.п.); газ. коррозию (в соответст. газ. средах при заданных темп-ре и времени);
испытания на кручение [torsion tests] — и. цилиндрич. образцов при кручении, для к-рого хар-рно напряж. сост. чистого сдвига (а^, стт1п и т^ одинаковы) (ГОСТ 3865). Обычно испытывают цилиндрич. образцы с диам. рабочей части 10 мм и расч. длиной 100 или 50 мм с определ. относит, макс, сдвига (?„„), пределов: пропорциональности (тпц), условного текучести (тс 3), условного прочности (тв). И. на кручение используют для след, целей: оценки пластичности хрупких при растяж. материалов; при оценке материала деталей, ис-пытыв. крут, момент; при необходимости четко разграничить вид разрушения (скол или срез);
испытания на ползучесть [creep tests] — и. цилиндрич. или плоских образцов под действием пост, растяг. нагрузки (или пост, напряжения) при пост, темп-ре (до 1200 °С) с фиксированием деформации образца (ГОСТ 3248). Цель — определение предела ползучести — условного наиб, растягивающего напряжения, к-рое вызывает за установл. время испыт. при данной темп-ре заданн?е удлинение образца (суммарное или остаточное) или скорость ползучести на участке установив, ползучести. Предел ползучести хар-ризует сопротивление металла пластич. деформации под постоянной нагрузкой при темп-pax > 0,4—0,6 Т
испытания на раздачу [drifting (expansion) tests] — и. труб для определения технологич. пластичности плавной раздачей на оправке с задан, конусностью (ГОСТ 8694);
испытания на релаксацию напряжений
[stress-relaxation tests] — и. образцов на растяжение, изгиб или кручение при темп-ре до 1200 "С, постоянстве задан, перемещ. с нач. деформацией расч. части образца (прямые методы испытаний) или задан, нач. перемещения (косвенные методы) (ГОСТ 26007). Цель испытаний — получение кривой релаксации
— завис-ти напряжения в образце от време
ни испытания. По кривой релаксации опре
деляют хар-ки релаксац. стойкости материа
ла: остаточное напряжение (или напряжение
релаксации) а,, т. е. «остановившееся» в об
разце по истечении нек-рого времени (200—
3000 ч) от момента нагружения образца на
чальным напряжением (ст0); падение напря
жения в образце по истечении нек-рого вре
мени испытания, Да = а„ - ст,;
испытания на сжатие [compression tests] — и. в условиях кратковрем. нагруж. с малой долей растягив. поперечных деформаций пре-имущ. материалов, хрупких при растяжении (ГОСТ 2055, ГОСТ 25503). И. на сжатие цилиндрич. образцов диам. от 10 до 30 мм проводят на прессах и большинстве разрывных машин с приспособлениями для такого испытания (реверсами). При и. на сжатие определяют модуль упругости при сжатии (?сж), предел пропорциональности (а^), условный предел упругости (oc*os)> физический предел текучести (ст'") или условный пределы текучести (стс0ж2), предел прочности (а");
испытания на скручивание [twisting tests] — и. для определения технологич. пластичности проволоки скручиванием на определ. угол или на определенное число оборотов до разрушения;
испытания на сплющивание [flattening tests]
— и. для определения технологич. пластичнос
ти труб сплющиванием образца между парал
лельными плоскостями до заданного расстоя
ния м-ду этими плоскостями (ГОСТ 8695);
испытания на статическое растяжение [static tensile tests] — и. (ГОСТ 1497) цилиндрич. или плоских образцов на кратковрем. растяжение со скоростью перемещ. активного захвата машины <. 0,1/0> мм/мин, до достижения предела текучести и < 0,4 /0, мм/мин, за пределом текучести, где /(| — рабочая (расчетная) длина образца до испытания. По результатам и. металлов и сплавов на кратковрем. статич. растяжение определяют следующие св-ва: предел пропорциональности (<тпц), условный предел упругости (ст005), физический (а,) или условный (ст02) пределы текучести, временное сопротивление (ав), относительное удлинение (S) и сужение (у).
И. на кратковрем. статич. растяжение с определением тех же св-в металлов и сплавов проводят также при повыш. (до 1200'С) темп-pax (ГОСТ 9651) и при низких от -100 до -269 "С темп-pax (ГОСТ 22706);
испытания на статическую трещиностойкость
(вязкость разрушения) [fracture toughness tests] — и. образцов с предварит, нанес, трещиной на растяжение или трехточечный изгиб со скоростью нагружения 0,02—0,2 мм/с (ГОСТ 25506). При испытании автоматич. регистрир. диаграмма разруш. в координатах прилаг. нагрузка Р — смещение берегов трещины 8. Определяются след. осн. хар-ки трещиностой-кости материалов: силовые — критич. коэфф. интенсивности напряжений (КИН) — Кс и К1с; деформац. — критич. раскрытие в вершине трещины 6с; энергетич. — критич. значения /-интеграла Ус или Jlc. И. на трещиностойкость (вязкость разрушения) при статич. нагружении относится к наиб, опробиров. и теорет. обоснов. испытаниям, получившим широкое распростр. в практике материаловедения;
испытания на ударный изгиб [impact bending tests] — и. на изгиб надрез, образцов на маятниковых копрах при нач. скорости удара 3—6 м/с (ГОСТ 9454); применяются прямоуг. образцы преимущ. длиной 55 мм, высотой 10 мм и шириной 2—10 мм с концентраторами: U-образным с радиусом надреза гн = 1 мм (типа Менаже); V-образным надрезом с ги = = 0,25 мм и углом раскрытия 45° (типа Шар-пи); Т-образным — с усталостной трещиной. При и. на ударный изгиб определяются следующие хар-ки материала: полная работа (А) на деформир. и разруш. образца; чаще, удельная работа на ед. площади образца КС = = A/SQ, где S0 — площадь поперечного сечения нетто образца в месте надреза до испытания. Удельная работа (ударная вязкость) обозначается KCU (образцов с U-образным надрезом) и KCV (образцов с V-образным надрезом) и КСТ (образцов с усталостной

трещиной); измеряется в Дж/см2. И. на ударный изгиб металлов и сплавов проводят при норм. (20±10 "С), повыш. (до 1000 °С) или пониж. (до -196 °С) темп-pax. Для нагрева и охлаждения соответств. служат нагреват. печи или криокамеры, для охлаждения в к-рых используют смесь жидкого азота или тв. углекислоты с незамерз. при темп-ре испытания нетоксич. жидкостью (напр., этиловым спиртом);
испытания на циклическую трещиностойкость [cyclic crack tests] — и. образцов с предварит, нанес, трещиной на циклич. изгиб или растяжение и построением так наз. кинетич. диаграммы усталостного разрушения (КДУР), устанавлив. зависимость м-ду скоростью распростр. трещины v и коэфф. интенсивности напряжений в вершине трещины (его размахом &К или максимальным значением Ктю с учетом асимметрии цикла); обычно строится в логарифмич. координатах. Определяются след. осн. хар-ки трещиностой-кости материала: пороговый коэфф. интенсивности напряжений Кл> именуемый иногда порогом усталости, соответств. верхи, значению Кааа, при к-ром трещина не развивается; критич. коэфф. интенсивности напряжений (циклич. вязкость разрушения) Kfc, соответств. спонтанному разруш. (долому) образца;
испытания падающим грузом (ИПГ) [drop weight tear tests (DWTT)] — 1. И. падающим грузом DWTT (Drop Weight Tear Testing) для оценки хладноломкости листового проката толщиной 3,2—19,1 мм из низкоуглерод. низколегир. сталей для сварных газопроводных труб большого диам.; метод широко распространен в США и стандартизован ASTM. И. методом DWTT ведут на мощных маятниковых копрах (< 4,9 кДж) и использов. надрез, плоских полнотолщинных образцов длиной 305 и шириной 76 мм. Осн. хар-ка хладноломкости стали — доля волокнистой составляющей (%) в центральной (по толщине листа) части излома. 2. И. на удар под вер-тик. копром для кач-венной оценки хладос-тойкости ж.-дорожных рельсов (ГОСТ 18267). Отрезок рельса длиной * 1,3 м устанавливают на опоры с радиусом закругления 125 мм, расстояние м-ду к-рыми 1 м, и подвергают однократному удару 1000-кг бабой копра с заданной высоты 3—4,5 м при темп-ре до -60 "С. Хар-ка треб, хладостойкости — отсутствие на пробе признаков разрушения;
испытания по Робертсону [Robertson tests] — и. крупногабаритных образцов с надрезом
на ударный изгиб в условиях пост, растяжения и искусств, создав, градиента темп-р, позволяющего определять критич. темп-ры перехода металла от вязкого к хрупкому разрушению (или хладостойкость металла);
испытания по Свифту [Swift tests] — и. для оценки штампуемости листового материала определением предельного коэфф. вытяжки цилиндрич. колпачка до его разрушения при последов, увеличении диам. заготовки;
испытания по Фукуи [Fukui tests] — и. для оценки штампуемости листового материала путем вытяжки конич. колпачка с углом конуса 60° (чаще из заготовок перемен, диам.);
испытания по Энгельгардту [Engelhardt tests] — и. для оценки штампуемости материала по разности усилия отрыва дна штамп, цилиндрич. колпачка и макс, усилия его вытяжки;
испытания по Эриксену [Erichsen tests] -определение штампуемости тонколистовых материалов измерением глубины выдавливания лунки сферич. пуансоном в образце толщиной 0,2—2,0 мм, сажатом между матрицей и прижимным кольцом (ГОСТ 1050). Признак окончания испытания — начало видимой на просвет сквозной трещины;
циклические испытания [cyclic tests] — и. материалов под действием циклим, изменяющихся напряжений (деформаций), вызыв. образование зародышевых усталостных трещин, их развитие и, в рез-те, разрушение. При ц. и. определяют след, механич. св-ва металлов (сплавов): предел выносливости (о^) — макс, по абсолют, значению напряжение цикла, при к-ром еще не происходит усталостное разрушение до базы испытания; предел огранич. выносливости (ст_,); макс, по абсолют, значению напряжения цикла, соответств. задаваемой циклич. долговечности; циклич. долговечность (N) — число циклов напряжений или деформаций до образования усталостной трещины определ. протяженности или до усталостного разрушения; скорость роста усталостной трещины (v() — отношение приращения длины усталостной трещины к интервалу времени.
Ц. и. выполняют при след, схемах нагруж.: чистый изгиб при вращении; растяжение-сжатие; перем. кручение; пульсир. внутр. давление, а также комбиниров. нагружение (изгиб с растяж. или кручением, растяж. с кручением и т.д.). Наряду с многоцикл. и. ведут при контактном нагруж., а также и. на мало-
цикл., высокочастотную, ударную, термич. усталость и др.