Zkušební tyč pro zkoušení smykové pevnosti spoje dvojkovu

Číslo patentu: 263441

Dátum: 11.04.1989

Autori: Smrčka Jaroslav, Landa Václav

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Vynález se týká zkušební tyče pro zkoušeni smykové pevnosti spoje dvojkovu vytvoreného elektrolyticky vyloučenou vrstvou na základním kovu.Takto vytvorený dvojkov je charakteristický velkým rozdílem tlouščky podkladu a tlouščky nanesené vrstvy, která je v rozmezí 0.1 až 1,0 mm. Zatimco podklad je zpravidla tlustý 10 i více m. Pevnost spoje mezi galvanicky vyloučenou vrstvou a podkladem je výrazně nižší než pevnost obou materiálů dvojkovu, často je menší než mez kluzu těchto materiálů. K oddělení vrstev dvojkovu dochází zpravídla v důsledku smykových napětí při ohybovém namáhání. Galvanická nanášeni vrstev kovů o větší tlouštce na jiný kovový podklad s cílem dosáhnout na součástí vrstvu specifických fyzikálních a mechanických vlastností je nová technologie a dosud neexistuje zvláštní zkušební metoda pro hodnocení pevnosti spoje takových dvojkovů. üosud známé metody hodnocení pevnosti dvojkovů jsou určený především pro dvojkovy vyrobené válcováním, pájením, návarem a lepením. většina zkoušek, které se doposud provádí a z nich některé jsou í normalizované, hodnotí pevnost spoje dvojkovu smykovým napětím. Jedna z těchto zkoušek používá jako vzorku pásek vyrobený z bimetalického plechu. Kolmo na podélnou osu pásku jsou do jednotlivých vrstev vyfrézované dvě dražky, které pŕerušují príslušnou vrstvu a jsou vůči sobě pŕesazené. Takto upravená tyčka se v trhacim stroji zatěžuje tahovou silou. Při tom mezi oběma vyfrézovanými drážkami přenáší tuto sílu pouze spoj dvojkovu, který je namáhaný na smyk. Mírou pevnosti je velikost smykového napětí při porušení spoje. Nevýhodou tohoto způsobu je skutečnost, že spoj je současně namáhán na ohyb. Jiná zkouška používá vzorek, u kterého je plátovaná vrstva zcela odebraná,až na úzký proužek orientovaný kolmo k podélné ose vzorku,kterým je hranol. Tento vzorek se ukladá do přípravku tak,že jeho podélný pohyb zachycuje uvedený výstupek při stoupajícím tlaku na čelo vzorku stoupne také napětí ve spojí výstupÄ ku a podkladu. Mirou pevnosti je opět smykové napětí při porušení spoje. U této zkoušky kromě toho, že ve spojí vzniká takénavíc chybové napětí, je výsledek zatížen chybou způsobenou třením vzorku v prípravku. Další zkouška, která namáhá spoj tahovou silou, je zkouška podle Ollárda, která využívá tahového namáhání mezikruhové plochy vzorku také při této zkoušce je spoj namáhán navíc ohybovým napätím. Malé tlouštky elektrolyticky nanesených vrstev, obvykle mezi 0,1 až 1,0 mm,však neumožňuji ani vyrobit požadované vzorky pro tyto zkoušky pevnosti.Uvedené nedostatky podstatné sižuje zkušební tyčpro zkoušení smykové pevnosti spoje dvojkovu vytvořeného alektrolyticky, která je uložena na dvou podporáoh a uprostřed namáhána na ohyb osamělou silou. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zkušební tyč má ohdélníkový průřez, jehož poměr šířky k výšce je v rozmezí od 0,25 do 4 a délka zkušební tyče je v rozmözí od 3 do 12-ti násobku její šířky. Rovina zkoušeného spoje mezi základním materiálem tyče a elektrolyticky vyloučenou vrstvou je rovnoběžná s neutrální rovinou. Elektrolyticky vyloučená vrstva je ve vzdálenosti 10 muod konců tyče prohroušena kolmo k její podélné ose.Výhoda uvedené zkušební tyče podle vynálezu spočívá zejménav tom, že při jejím použití lze hodnotit pevnost dvojkovus tenkou elektrolyticky nanesenou vrstvou, jejíž tloušřkav činí minimálně 0,05 výšky profilu zkušební tyče, kdy tenké vrstvy na silné podložce není možné namáhat v rovině spoje smykovým napätím vyvozeným některým z dosud známých způsobů zkoušení. Jestliže je poměr tlouščky galvanicky nanesenć vrstvy k výšce profilu zkušební tyče zachovánrje výsledek zkoušky dostatečně citlivý. Při zkoušce na tyčí podle vynálezu se citlivé indikují rozdíly v pevnosti spoje dvojkovu zejména v případech, kdy je pevnost spoje dvojkovu menší než 0,9 meze kluzu méně pevného materiálu z uvedené dvojice. Další výhodou je skutečnost, že lze pomocí navrhované tyče hodnotit pevnost spoje dvojkovu i v případech,D 3 kdy vzhledem k malé tlouščce elektrolyticky nanesené vrstvy nelze vyrobit vzorky pro dosud známé zkoušky hodnocení pevnosti spoje plátovaných dvojkovů. Zkoušeni smykové pevnosti spoje dvojkovů vyloućeného elektrolyticky podle vynálezu využívá s výhodou jako vzorku prismatickêho nosniku obdélníkového průřezu, ve kterém rovina zkoušeného spoje je rovnoběžná s nentrálni rovinou a spodni vrstva dvojkovu je u krajů vzorku zcela probroušena, uloženéhona dvou podporách a uprostřed zatěžovaného osamělou silou. K vyvozenísmykového zkušebniho napětí v elastické oblasti zatěžováni se využívá posouvajicí se sily vznikajicíod vnjšiho zatiženi nosniku, která se postupně zvyšujeaž do okamžiku oddělení vrstev.kušebni tyč podle vynálezu je schematicky znázorněna na pŕipojených vyobrazeních, kde na obr. l je zkušební tyč zatěžovaná jako složený nosník a vyšrafovaná plocha představuje galvanicky nanesenou vrstvu. Nosník je uložen na dvou podporách. Na obr. 2 je průřez tohoto složeného nosniku. Při levém okraji je schematicky zobrazen průběh ohybových napětí a jejich změna na rozhraní spoje dvojkovu v oblasti elastických deformaci.Z dvojkovu vzniklého elektrolytickým vyloučenim vrstvy Ni-Fe na podložku z uhlikové oceli byla vyrobene zkušební tyčo obdélnikovém průřezu o stranách 10 x 5 mm. ( őbrol a 2 ). Elektrolyticky vyloučená vrstva Ni-Fe byla na jedné z kratšíoh stran obdélnikového průřezu, její tlonšřka byla0,8 m. Zkušebni tyč byla uložena na dvě podpory tak, žepři působení sily uprostřed délky mezi podporami byla vyloučená vrstva na odvrácené straně od místa působení sily, voblasti tahových pnuti na zkušební tyčí. Zatěžovaci sila plynule rostla až do okamžiku, kdy došlo k oddělení elektrolyticky vylnučoné vrstvy od základu tento okamžik se projevíl na zkušebnim stroji náhlým zvêtšenim průhybu a současně poklasem zatěžovací sily, jejíž maximum bylo ll 000 N. Poloha neutrálni osy zkušební tyče byla 5,17 mm od plochys vyloučenou vrstvou. kvadratický moment průŕezu zkušebni tyče k neutrálni ose je 305 mm 4 a statický moment plochy,kterou zaujimá vyloučená vrstva V průřezu zkušební tyče kineutrálni ose je 21,35 m 3. Smykové napětí, ktoré spoj porušila,bylo 197 MP 3.Z dvojkovu vzniklého elektrolytiokým vyloučením slitiny Niñe na podložku z uhlikové oceli při různých parametroch hustoty proudu a teploty elektrolytu byly vyrobeny čtyři zkušebnítyče obdélnikového průřezu o rozměrech šířka 20 mm avýšce 5,7 mm, z čehož tlouščka vyloučenć vrstvy činila1,6 mm. Délka zkušební tyče byla 60 mm. Pro větší oitlivost byla na zkušebnich tyčich galvanicky vyloučená urstva při koncich tyče ve vzdálenosti 10 mm od konců tyče přebroušena kolmo k její ose. Šířka přebroušeni činila 2 mn.a hloubka odpovidala tlouštce galvanicky nanesená vrstvy. Tyto zkušební tyče byly namáhány na chyb tak. že byly uloženy na dvou podporách vyloučenou vrstvou směrem k podporám. Uprostřed podpor púsobila osamělá sila, která při zkonšce plynule stoupalao Porušení spoje mezi vrstvou a základním materiálem se projevilo náhlým zvětšenim průhybu a současně poklesom zatěžovací sily. Maximální zatéžovaci sila před porušením byla mirou pevnosti spoje mezi těmito čtyřmi vzorky, ktoré měly shodné rozměry a byly shodně zatěžovány. Maximální sily zjištěná na l.vzorku činily 2 210 N, na 2. vzorku 3.300 N, na 3. vzorku3 900 N a na 4. vzorku 2 800 N. Z těchto výsledků bylo usouzeno, že parametry vylućováni vrstvy použité na 3. vzorku jsou optimální.

MPK / Značky

MPK: G01N 19/04

Značky: zkoušení, zkušební, spoje, smykové, pevnosti, dvojkovu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-263441-zkusebni-tyc-pro-zkouseni-smykove-pevnosti-spoje-dvojkovu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zkušební tyč pro zkoušení smykové pevnosti spoje dvojkovu</a>

Podobne patenty