Page 124 - Zmist-n5-2015

Рис. 1. Зразок, вирізаний зі
зносотривкого шару: a – стріла прогину
f max , спричинена вивільненням
залишкових напружень;
b – розміри зразка; c – прогин зразка,
спричинений еквівалентною силою P.
Fig. 1. Specimen cut out from the wear
resistant layer: a – bending deflection f max
caused by release of residual stresses;
b – specimen sizes; c – specimen bending
caused by equivalent force P.

На устаткуванні INSTRON 8501 в термічній камері визначали механічні
властивості плит як середнє арифметичне значення для п’яти зразків (міцність на
розтяг σ B, модуль пружності за розтягу E t i видовження за розриву e B), згідно з
європейськими стандартами PN-EN ISO 527-1 i PN-EN ISO 527-4.
Результати досліджень та їх обговорення. Під час визначення коефіцієнта
термічного розширення a виявили нелінійність приросту довжини зразка з рос-
том температури Т через хімічну усадку внаслідок тверднення за підвищених
температур. В експлуатаційних умовах матеріал покриву ємності твердне вже за
першого циклу загущення сірчаної кислоти, тому в подальшому усадка чітко не
виявляється. Враховуючи це, експерименти для визначення коефіцієнта терміч-
ного розширення виконували на матеріалі, попередньо підігрітому до 90°С впро-
довж 2 h. Разом з тим згаданий ефект все-таки відчувався, але при Т вище 80°C
(рис. 2). Це пояснюється незавершеним твердненням смоли за попереднього на-
гріву зразка. Зазначимо, що коефіцієнти a конструкційного матеріалу і зносо-
тривкого покриву відрізняються істотно.

Рис. 2. Залежність коефіцієнта
термічного розширення a від
температури T:
1 – зносотривкий шар;
2 – конструкційний.
Fig. 2. Dependence of thermal extension
coefficient a on temperature T:
1 – wear resistant layer; 2 – structural.

Вирізання зразків з конструкційної смуги плити A не призводить до пору-
шення їх прямокутної геометрії, що вказує на відсутність значимих внутрішніх
напружень. Водночас за вирізання зі зносотривкого шару зразкам властивий пев-
ний прогин. Напрямок випуклості зразка до середини смуги означає, що на по-
верхні зносотривкого шару плити були напруження розтягу. Зокрема, для термо-
обробленої плити за вищенаведеною формулою s g = 19,1 MPa, що становить біля
30% від міцності на розрив зразків, які виготовлені з плити С, за температури
23°C (табл. 2).
З плит B i C вирізали зразки, які перед дослідженнями витримували за тем-
ператур 23°C або 90°C (залежно від температури зразка) та вологості повітря
~50%. Всі зразки вирізали в однаковому напрямку – паралельно до одного з країв
плити.

123