Приложение ДБ (обязательное). Метод определения модуля деформационного упрочнения

Приложение ДБ
(обязательное)

Метод определения модуля деформационного упрочнения ^*

------------------------------

^*_{Настоящее приложение заменяет ссылку на [7].}

------------------------------

ДБ.1 Сущность метода

Образцы, вырубленные из прессованной пластины, подвергают испытанию на растяжение при температуре 80 °C. В результате испытания получают кривую напряжение-деформация, содержащую область деформационного упрочнения за пределами естественной степени вытяжки. Модуль деформационного упрочнения определяют по наклону этой кривой в области следующей за областью естественной степени вытяжки.

ДБ.2 Аппаратура

ДБ.2.1 Машина испытательная, обеспечивающая постоянную скорость раздвижения зажимов до достижения значения величины вытяжки от  = 8,0 до  = 12,0 или разрушения образца и скорость деформации (20  2) мм/мин.

ДБ.2.2 Зажимы, которые должны быть выбраны таким образом, чтобы избежать повреждения и выскальзывания образца.

ДБ.2.3 Тензодатчик, способный измерять усилия в диапазоне от 40 Н с погрешностью не более 1 %.

ДБ.2.4 Экстензометр, соответствующий требованиям ГОСТ Р 53562.1. Запрещается использовать для измерений перемещение траверсы машины при испытании на растяжение. Предпочтительно использование бесконтактного экстензометра.

ДБ.2.5 Камера температурная, способная поддерживать температуру (80  1) °C.

ДБ.2.6 Прибор для измерения толщины образца с точностью 0,005 мм и с размером контактной поверхности менее чем ширина рабочего участка образца (4,0 мм).

ДБ.2.7 Прибор для измерения ширины с точностью 0,01 мм. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не изменить ширину испытуемого образца в результате деформации. Поэтому рекомендуется использовать микроскоп для измерения ширины, чтобы избежать деформации испытуемого образца.

ДБ.3 Подготовка к испытанию

Полиэтиленовые гранулы или стружку трубы прессуют в пластины толщиной 0,30 мм в соответствии с условиями прессования согласно таблице ДБ.1.

Таблица ДБ.1 - Условия прессования

Толщина, мм	Температура прессования, °C	Средняя скорость охлаждения 1), °C/мин	Время предварительного нагрева 2), мин	Давление, МПа	Время прессования, мин
0,30	180	15 2	От 5 до 15	5	5 1
1) Образцы, охлажденные после прессования, извлекают при температуре ниже 40 °C. 2) Давление предварительного нагрева должно быть равно контактному давлению.

После прессования пластины подвергают отжигу. Отжиг пластин производят путем выдерживания пластины в течение 1 ч в температурной камере при температуре (120  2) °C и последующего медленного охлаждения до комнатной температуры путем выключения закрытой температурной камеры. Во время этой операции пластины не должны быть закреплены.

Примечание - Поскольку охлаждение занимает значительный промежуток времени, рекомендуется отжигать образцы в конце дня и проводить охлаждение образцов в течение ночи в термокамере.

Из прессованных пластин вырубают не менее пяти образцов для испытаний, размеры которых должны соответствовать приведенным на рисунке ДБ.1. Вырубку образцов для испытания следует проводить способом, исключающим появление трещин, искривлений или иных повреждений на испытуемых образцах.

Толщину испытуемого образца измеряют в трех точках в пределах расчетной длины образца. В качестве результата принимают наименьшее значение полученной толщины.

ДБ.3.1 Испытуемые образцы

Для испытания используют образцы в соответствии с представленными на рисунке ДБ.1 и приведенными в таблице ДБ.2.

Рисунок ДБ.1 - Образец для испытания

Таблица ДБ.2 - Размеры образца для испытания

Величина измерения		Размер, мм
L	Начальное расстояние между зажимами	30,0 0,5
l 0	Расчетная длина	12,5 0,1
l 1	Длина узкой параллельной части	16,0 1,0
l 2	Длина между параллельными участками концов образца	46,0 1,0
l 3	Общая длина	70
R 1	Радиус	10,0 0,5
R 2	Радиус	8,0 0,5
b 1	Ширина рабочей части	4,0 0,1
b 2	Ширина концов образца	20,0 1,0
h	Толщина	0,30 + 0,05/-0,03

Примечание - Допускается испытывать образцы с размерами, указанными в таблице ДБ.2, при начальном расстоянии между зажимами 40 мм в случае наличия результатов, доказывающих корреляцию с результатами испытания при начальном расстоянии между зажимами 30 мм.

ДБ.3.2 Проведение испытания

Наносят контрольные метки на каждый испытуемый образец на равном расстоянии от середины испытуемого образца.

Измеряют ширину образца для испытания с точностью 0,01 мм и толщину с точностью 0,005 мм на каждом образце.

До начала испытания образцы кондиционируют в температурной камере не менее 30 мин при температуре (80  1) °C.

Закрепляют испытуемый образец в верхнем зажиме, не допуская повреждения и прилипания образца. Закрывают камеру. После достижения температуры (80  1) °C закрепляют испытуемый образец в нижний зажим.

Испытуемый образец должен оставаться в зажимах не менее 1 мин перед приложением нагрузки и началом испытания.

Прикладывают предварительную нагрузку 0,4 МПа со скоростью 5 мм/мин.

Во время испытания измеряют нагрузку и удлинение испытуемого образца.

Испытуемый образец растягивают при постоянной скорости перемещения 20 мм/мин до достижения значения коэффициента вытяжки от  = 8,0 до  = 12,0 или разрушения образца. Если образец разрушается до  = 8,5, образец исключают из расчета.

Испытывают не менее пяти образцов. Если в зажимах происходит проскальзывание образца, то результат испытания не учитывают, а испытания повторяют.

ДБ.3.3 Обработка результатов

Коэффициент вытяжки рассчитывают, используя расчетную длину в момент разрыва и расчетную длину l ₀ по формуле

,

(ДБ.1)

где l - увеличение длины образца между метками.

Затем по формуле, полученной из предположения о постоянстве объема образца между зажимами, рассчитывают истинное напряжение при растяжении  _ист

,

(ДБ.2)

где F - измеренное усилие, Н;

A - начальное поперечное сечение, определяемое для каждого отдельного испытуемого образца.

Модель Нео-Гука используют для экстраполяции полученных данных, на основе которых рассчитывают <G _p>, МПа. Истинное напряжение  _ист для 8 <   12 рассчитывают по формуле

,

(ДБ.3)

где C - математический параметр модели, описывающий напряжение предела текучести экстраполированного при  = 0.

Достоверность аппроксимации линейному приближению R ² должна быть более 0,9.

За результат испытания принимают среднеарифметическое значение модуля деформационного упрочнения не менее пяти испытанных образцов, вычисленное до третьей значащей цифры с указанием стандартного отклонения.