Приспособление для испытания керамики на прочность при изгибе (ASTM C1161)
Модель № WTF-CF (нержавеющая сталь)
Рис. 1: Приспособление для испытания керамики на прочность при изгибе, полностью сочлененное.
Испытание керамики на прочность при изгибе в основном регулируется стандартом ASTM C1161 (ссылка 1). Этот конкретный стандарт ASTM определяет конкретные размеры образцов, соответствующие выбору трех пролетов опоры, т.е. 20, 40 или 80 мм, называемых конфигурациями A, B и C, соответственно. В этих конфигурациях используются образцы толщиной 1,5, 3,0 и 6,0 мм соответственно. Допускается трех- или четырехточечное нагружение, а также полу- или полностью шарнирное испытательное приспособление.Цель сочленения заключается в том, чтобы учесть любое искривление или отсутствие плоскостности образца для испытаний, поскольку образцы часто испытываются в обожженном состоянии.
Конфигурация B, с четырехточечным, полностью шарнирным нагружением, как показано на рис. 1, является наиболее часто используемой конфигурацией. Существует мало причин для использования полуартикулированной нагрузки, поскольку сложность приспособления, а значит и стоимость, не намного меньше, чем для полностью шарнирной нагрузки. Примеры полусочлененных приспособлений показаны на рис. 2.
Рис. 2: Полуартикулированное приспособление для трехточечного изгиба (слева), полуартикулированное приспособление для четырехточечного изгиба (справа).
Существуют и другие стандарты ASTM для испытаний керамики и ее композитов на изгиб. Например, стандарт ASTM C1341 (ссылка 2) специально посвящен керамическим композитам. Он допускает различные размеры образцов и соотношение толщины опорного пролета к толщине образца. Можно использовать как трехточечное, так и четырехточечное нагружение.
ASTM C1211 (ссылка 3) является расширением ASTM C1161 для испытаний при повышенных температурах. Стандарт ASTM C1421 (ссылка 4) является расширением стандарта ASTM C1161 для испытаний на вязкость разрушения. Приспособления для испытаний те же, что и для ASTM C1161. Компания Wyoming Test Fixtures может разработать и изготовить испытательные приспособления, соответствующие любому из этих стандартов.
Рис. 3: Миниатюрная версия приспособления для испытания керамики на изгиб
Рис. 4: Миниатюрная версия испытания на четырехточечный изгиб
Источники дополнительной информации:
1) Стандарт ASTM C1161-13 (2013), "Прочность на изгиб усовершенствованной керамики при температуре окружающей среды", Американское общество по испытаниям и материалам, Западный Консхокен, Пенсильвания (впервые выпущен в 1990 году).
2) Стандарт ASTM C1341-13 (2013), "Свойства изгиба непрерывных керамических композитов, армированных волокном", Американское общество по испытаниям и материалам, Западный Консхокен, Пенсильвания (впервые выпущен в 1996 году).
3) Стандарт ASTM C1211-13 (2013), "Прочность на изгиб усовершенствованной керамики при повышенных температурах", Американское общество по испытаниям и материалам, Западный Консхокен, Пенсильвания (впервые выпущен в 1990 году как обновление стандарта MIL-STD 1942, датированного 1983 годом).
4) Стандарт ASTM C1421-10 (2010), "Определение вязкости разрушения усовершенствованной керамики при температуре окружающей среды", Американское общество по испытаниям и материалам, Западный Консхокен, Пенсильвания (впервые выпущен в 1999 году).