і.
. Тензочутливість крихкого покриття і умови утворення в ньому тріщин
тензочутливість деформація покриття деталь
тензочуттєві визначають як відносне подовження (найбільша головна деформація) на поверхні градуйованого зразка з відомим лінійним напруженим станом, при якому виникає тріщина в покритті.
Існуючі типи тендітних покриттів володіють чутливістю ss порядку (2? 20) 10. Перші тріщини в покритті на сталевих деталях з'являються при напрузі (20? 40) Мпа. Тензочутливість покриття збільшується із зростанням товщини. Щоб зменшити розкид чутливості, необхідно наносити на деталь покриття рівномірної товщини. Експерименти показують, що найбільш прийнятна товщина покриття (0,1? 0,13) мм для отримання стабільної чутливості.
Відповідно до умов утворення тріщин геометричне місце їх кінців являє собою лінію, в точках якої відносне подовження (деформація) дорівнюватиме чутливості крихкого покриття Лінія, що проходить через кінці тріщин при даному значенні зовнішнього навантаження, називається ізоентатой. Якщо побудувати такі лінії для декількох значень зовнішнього навантаження, то за допомогою отриманої картини ізоентат можна визначити ПДВ в області картини тріщин і при навантаженнях, що перевищують значення, відповідне появи першого тріщин. При додатку навантаження до деталі з нанесеним тендітним покриттям в точках поверхні деталі і у відповідних точках покриття виникають деформації, однакові за величиною і напрямком. Для пружних деформацій, використовуючи закон Гука, в результаті, не складних перетворень отримуємо:
(1)
Тут:
- напруги, що у матеріалі покриття;
, - модуль пружності і коефіцієнт Пуассона крихкого покриття;
- коефіцієнт Пуассона зразка або деталі.
Співвідношення (1) показує, що при прийнятому критерії міцності покриття (критерій максимальних розтягуючих напружень), величина залежить також від величини коефіцієнта Пуассона ? матеріалу тарувального зразка. Однак з наведеної залежності випливає, що при стабільних умовах тарировки найбільше розходження у величинах при зміні ? від 0,25 до 0,35 становить близько 5%. Це значно менше звичайного розкиду значень тензочувствительности застосовуваних покриттів, тому тарировка 5 тендітних покриттів може проводитися на зразках з іншого матеріалу, ніж досліджувана деталь.
При одноосьовому напруженому стані напруга зразку на лінії кінця тріщини визначається за формулою:
,
де Е - модуль пружності матеріалу зразка.
. Завдання, які вирішуються за допомогою методу тендітних покриттів
Метод тендітних покриттів дозволяє вирішувати наступні завдання:
виявлення зон, що мають найбільші деформації (напруги) і мало навантажених зон;
визначення напрямів головних деформацій (напружень);
проведення якісного аналізу напружень, що виникають у зразку або деталі.
Тріщини в покритті, що з'являються першими в процесі навантаження, вказують найбільш напружені зони на поверхні зразка. Розташування і форма тріщин дозволяють визначити напрямок найбільшого подовження, перпендикулярне до лінії поширення тріщини Метод тендітних покриттів дає можливість зробити висновок про характер розподілу напружень в зразках і деталях. Крім того, він може бути використаний для якісної характеристики залишкових напруг. Для цього на поверхню наноситься крихке покриття високої чутливості (510), і в досліджуваних зонах свердляться лунки діаметром 3 мм і глибиною 2 - 3 мм, що забезпечують часткове усунення залишкових напруг. Потім на поверхню наносять шар червоного травителя. Після видалення травителя в околиці лунок в крихкому покритті з'являються тріщини. Залежно від характеру знятих напруг виходить та чи інша характерна картина тріщин.
Дослідження деформацій за допомогою тендітних покриттів дає наочне уявлення про розподіл напружень в навантаженому зразку або деталі і дозволяє з'ясувати найбільш напружені місця. Наявність якісного укладення значно полегшує завдання кількісного дослідження напруженого стану.
4. Види тендітних покриттів
В якості основного матеріалу для тендітних тензочувствітелих покриттів найчастіше використовується соснова подсадочная каніфоль. Як крихке покриття, каніфоль може бути використана в чистому вигляді, або з введенням різних добавок, що поліпшують властивості покриття. Так були створені покриття з каніфолі, обробленої окисом цинку або окисом барію, розчиненої в сероуглероде. До цього типу належать покриття «стресскот» і покриття имаше, розроблені в Інституті машинознавства. Ці покриття володіють стабільністю по тензочувствітельносгі, однак огнеопасность і токсичність їх істотно ускладнюють застосування покриттів на сероуглероде. Покриття каніфольного типу, що наносяться газополуменевим напилен...
