Лаборатория за механични изпитвания и експресна диагностика

Лаборатория за механични изпитвания и експресна диагностика към ИМех-БАН разполага с оборудване за изпитване на механичните свойства на материали при различни натоварвания и температури, включително опън, натиск, огъване, умора и ударни натоварвания.

Описание на дейностите

Опън при стайна температура или повишена температура
Изпитване на натиск
Устойчивост на напукване на метални материали при огъване (bend test)
3-точково огъване, 4-точково огъване
Малоциклова умора
Ударно смачкване с Прът на Хопкинсон
Други механични изпитвания

Описание на услугите

Изпитване на опън при стайна температура

Стандарти: БДС ЕN ISO 6891-1:2020; БДС EN ISO 527-1, -2: 2012.

Определя се диаграмата напрежение-деформация при опън и стайна температура. Процедурата на изпитване съответства на избран стандарт за изпитване при стайна температура. Софтуерът изчислява търсените механични характеристики. Числовите данни се обработват статистически.

Образците трябва да съответстват по форма на стандарта и на наличните приспособления за захващане (плоски: до 8 mm дебелина; цилиндрични: до 16 мм диаметър на захващане; цилиндрични с едра резба от М8 до М16). Използва се екстензометър с база 25 mm или 50 mm.

Изпитване на опън при повишена температура

Стандарт БДС ЕN ISO 6891-2:2018.

Определя се диаграмата напрежение-деформация при опън, при повишена температура. Софтуерът изчислява търсените механични характеристики. Числовите данни се обработват статистически.

Образците трябва да съответстват по форма на стандарта и на наличните приспособления за захващане. Температурната камера (до 250 ^оС) е съвместима с хидравличните захвати и може да се изпитват плоски образци до 8 mm дебелина или цилиндрични образци до 16 mm диаметър на захващане. Деформацията се измерва с екстензометър с база 25 mm или 50 mm (до 200 ^oC).

За изпитване при високи температури се използва високотемпературна пещ (до 1000 ^oC), като образците са цилиндрични и се закрепват едра резба от М8 до М16. Екстензометърът е с 25 mm база.

Изпитване на натиск

Стандарт ASTM E9-19.

Натоварващите плочи може да са неподвижни или едната плоча може да бъде със сферична става. Обикновено се изпитват къси образци (13 mm диаметър и 25 mm височина). Софтуерът изчислява търсените механични характеристики. Числовите данни се обработват статистически.

Метални материали. Изпитване на огъване.

БДС EN ISO 7438: 2020.

Определя се устойчивостта на напукване на метална лента или тел при огъване до избран ъгъл, при определен радиус на формата (вътрешен радиус на огъване).

Изпитване на 3-точково огъване, 4-точково огъване

Определя се якостта на огъване на правоъгълен образец при триточково или четириточково огъване. Подпорно разстояние до 150 mm.

Изпитване на малоциклова умора при опън/натиск

Стандарт ASTM E606/E606M-21.

При всеки опит се определя броя на циклите до разрушаване според зададени честота и амплитуда на цикличното натоварване. Построява се диаграмата между амплитудата и броя на циклите до разрушаване.

Образците са цилиндрични, закрепват се с резба (M8 до M16). Изпитването може да бъде във високотемпературна пещ, до 1000 ^oC. Движението се управлява според измерената деформация или според измерената сила. Синусоидален, триъгълен или трапецовиден закон на управление. Симетричен или асиметричен цикъл на натоварване. Максималната честота зависи от амплитудата на натоварване, до 20 Hz при малки амплитуди.

Изпитване на удар с прът на Хопкинсон – Колски

Определя се диаграмата напрежение-деформация при смачкване с голяма скорост на малки цилиндрични образци. От получените диаграми се извличат механичните характеристики на материала при ударно смачкване.

Според очакваните свойства на изпитвания материал трябва да се изберат: конфигурация на пръта, ударник и скорост на удар. Препоръчителен размер на образците: цилиндрични с диаметър и височина 5 mm или 8 mm.

Апаратура

ПРЪТ НА ХОПКИНСОН – КОЛСКИ

Системата се състои от 3 пръта с диаметър 20 мм, монтирани на плъзгащи лагери и надлъжно подвижни. Пробното тяло е цилиндрично и се закрепва между първия и втория прът. В средата на тези пръти са залепени тензодатчици. Има апаратура за регистриране на деформацията на датчиците с честота 1 MHz. Ударник с избрана дължина се ускорява до избрана скорост с помощта на въздух под налягане. След осъществяване на удар в началото на първия прът, през системата от пръти преминава механичен импулс. Когато импулсът достигне до края на първия прът (incident bar), този край започва да се премества много бързо и пробното тяло се смачква. При това, една част от падащия импулс (incident pulse) се отразява (reflected pulse), а друга част – преминава през образеца и през втория прът (transmitted pulse bar).

Регистрираните диаграми се използват за изчисляване на диаграмата напрежение-деформация на образеца при високоскоростно смачкване. От получените диаграми се извличат механичните характеристики на материала при ударно смачкване.

Съоръжението може да се използва в 2 конфигурации:

За метали със средна и висока якост;
За порести метали и други материали с ниска якост.

КОМПЛЕКС ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА МЕХАНИЧНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ СТАТИЧНИ И ДИНАМИЧНИ ИЗПИТВАНИЯ ZWICK/ROELL, HA-250

Комплексът е съвместен за Институт по механика – БАН и Институт по металознание, съоръжения и технологии с център по хидроаеродинамика „Акад. Ангел Балевски“ – БАН (ИМСТЦХА-БАН).

Сервохидравличния изпитвателен комплекс HA-250 е снабден с високотемпературна пещ (до 1000 ^oC) и температурна камера (до 250 ^oC), както и с приспособления за различни видове експерименти.

Основни характеристики:

Приспособленията за закрепване са оразмерени до 100 kN
При изпитване на опън се използват хидравлични захвати с челюсти за плоски образци (до 8 mm дебелина) и за цилиндрични образци (до 16 mm диаметър на захващане). Може да се използват с температурна камера.
Екстензометри с база 25 мм или 50 mm, за плоски или цилиндрични образци
Приспособления за изпитване на огъване, съвместими с температурната камера. Подпорно разстояние до 150 mm.
Приспособления за закрепване на образци с резба (от M8 до M16, едра резба), съвместими с високотемпературната пещ.
Приспособления за натиск (статични или със сферична става)
Софтуер с програми настроени за изпитвания по различни стандарти
Софтуер предназначен за циклични изпитвания.