Випробування на розтяг попередньо підготовлених зразків виконують на спеціальних розривних або універсальних машинах. В нашій лабораторії випробування виконуються на універсальній експериментальній установці У-10-1, яка дозволяє проводити випробування на одновісний розтяг (рис.3). Машина обладнана датчиками навантаження та переміщення. Максимально допустиме навантаження складає 10 тон. Основне і допоміжне обладнання дозволяє проводити випробування металевих, керамічних, полімерних, композиційних матеріалів згідно стандартів ISO, ASTM.
№
Найменування
Розміри, мм Д/Ш/В
Основні характеристики
1
Універсальна машина UTM 100
1060/810/2280
Максимальна сила випробовування 300 (кН)
Машина укомплектована екстензометрами фірми Instron з похибкою вимірювання деформації ± 0,5% від вимірюваної величини;
Основні технічні особливості:
Види досліджень:
проведення циклічних випробувань зразків на розтяг, стиск і вигин.
Об’єкти аналізу:
Типовий зразок для вимірювання міцності на розтяг (монолітні однорідні зразки металів, сплавів)
Випробування проводяться за відповідним ДСТУ ISO 6892-1:2019 (ISO 6892-1:2016, IDT)
«Вимірювання мікротвердості»
Твердомір для вимірювання твердорсті за Віккерсом MHV1000
Твердістю називають властивість матеріалу чинити опір пружній і пластичній деформації при контактному впливі в поверхневому шарі.
Вимірювання твердості унаслідок швидкості і простоти здійснення, а також можливості без зруйнування виробу аналізувати його властивості, одержало широке застосування для контролю якості металевих виробів, мінералів, полімерних і біологічних матеріалів.
Твердість матеріалів вимірюють за допомогою впливу на поверхню досліджуваного зразка наконечника (індентора), виготовленого з матеріалу, що мало деформується (тверда загартована сталь, діамант, сапфір або твердий сплав), і має форму кульки, конуса, піраміди або голки. Способи вимірювання твердості розрізняються за характером впливу наконечника. Твердість можна вимірювати вдавлюванням наконечника, дряпанням поверхні, ударом або ж по відскоку наконечника -кульки. Твердість, яка визначається дряпанням, характеризує опір зруйнуванню; твердість, яка визначається по відскоку, характеризує пружні властивості; твердість, яка визнається вдавлюванням, характеризує опір пластичній деформації. Найбільше поширення одержало вимірювання твердості вдавлюванням. У таблиці 1 наведені основні методи статичного визначення твердості вдавлюванням. У результаті вдавлювання досить великим навантаженням поверхневі шари матеріалу, які знаходяться під наконечником і поблизу нього, пластично деформуються, при цьому деформація протікає у невеликому об’ємі, оточеному недеформованим матеріалом. У таких умовах випробування, близьких до всебічного нерівномірного стиску,
Інформація з мікротвердості сприяє з’ясуванню впливу типу кристалічної структури, електронної будови і міжатомного зв’язку на твердість, яка є узагальненою характеристикою опору пластичній деформації. Мікротвердість не є такою строгою фізичною константою речовини, як, наприклад, температура плавлення, кипіння або теплота плавлення. Однак ця умовна узагальнена характеристика опору великим пластичним деформаціям при контактному стисканні є вельми чутлива до різних факторів, які пов’язані з енергією кристалічної решітки, і показує таку ж періодичну зміну зі зростанням атомного номера елемента, як модуль пружності, температура плавлення або енергія активації повзучості.
До тугоплавких сполук відносяться сполуки перехідних металів з вуглецем, азотом, бором, киснем і кремнієм. Висока твердість – найбільш характерна властивість цих речовин. Через їхню високу крихкість єдино прийнятним методом дослідження їхньої твердості є метод мікротвердості. Користуючись ним, можна проводити численні фізико – хімічні дослідження, зв’язані з розпізнаванням речовин і вивченням їх властивостей, функцій і структурних перетворень. Цей метод застосовується в зв’язку з можливістю непрямої оцінки інших механічних властивостей, між якими, з одного боку, і твердістю – з іншої, існує визначена кореляція.
Для визначення твердості використовують алмазний індентор Віккерса у формі правильної піраміди з квадратом в основі та кутом між протилежними гранями 2γ1 = 136°±30′(рис. 1.).
Рисунок 1 – Індентор Віккерса
Грані піраміди мають бути ретельно відполіровані. Алмазна піраміда має великий кут при вершині (136° 30¢) і діагональ її відбитка приблизно в 7 разів більше глибини відбитка, що підвищує точність вимірювання навіть при проникненні піраміди на невелику глибину і робить цей спосіб особливо придатним для визначення твердості тонких шарів або твердих сплавів.
Загальний вигляд відбитку індентора Віккерса, який отримують на поверхні зразка після розвантаження, показаний на рисунку 2. При випробуванні крихких покриттів відбитки індентора Віккерса можуть мати біля кутів типові радіальні тріщини.
d1 і d2 – діагоналі відбитку індентора;
2с1 і 2с2 – радіальні тріщини біля кутів відбитку індентора
Рисунок 2 – Вигляд відбитку індентора Віккерса
Зразок, що піддається вивченню, повинен правильно відобразити властивості досліджуваного матеріалу і не мати випадкових відхилень властивостей. Слідом за вирізкою зразка проводять підготовку поверхні методом механічної обробки (шліфування і полірування). Ця операція вносить найбільші зміни в стан поверхні за рахунок явища зміцнення або розпушування поверхневого шару. Щоб уникнути цього небажаного явища застосовують:
