allgosts.ru81. СТЕКОЛЬНАЯ И КЕРАМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ81.060. Керамика

ГОСТ Р 57711-2017 Композиты керамические. Определение характеристик усталости при нагружении с постоянной амплитудой при повышенной температуре

Обозначение:
ГОСТ Р 57711-2017
Наименование:
Композиты керамические. Определение характеристик усталости при нагружении с постоянной амплитудой при повышенной температуре
Статус:
Действует
Дата введения:
02/01/2018
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
81.060.30

Текст ГОСТ Р 57711-2017 Композиты керамические. Определение характеристик усталости при нагружении с постоянной амплитудой при повышенной температуре



ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

АЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТР

57711-

2017

(ИСО 17142: 2014)

КОМПОЗИТЫ КЕРАМИЧЕСКИЕ

Определение характеристик усталости при нагружении с постоянной амплитудой при повышенной температуре

(ISO 17142:2014,

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites at high temperature in air at atmospheric pressure — Determination of fatigue properties at constant amplitude,

MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартииформ

2017

ГОСТ Р 57711—2017

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Объединением юридических лиц «Союз производителей композитов» совместно с Автономной некоммерческой организацией «Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов» на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК497 «Композиты, конструкции и изделия из них»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому рвгу-лированию и метрологии от 26 сентября 2017 г. № 1238-ст

4    Настоящийстандарт является модифицированным поотношению к международному стандарту ИСО 17142:2014 «Тонкая керамика (высококачественная керамика, высококачественная техническая керамика). Механические свойства керамических композитов на воздухе при высоких температурах и атмосферном давлении. Определение усталостных характеристик при постоянной амплитуде» (IS017142:2014 «Fineceramics(advanced ceramics, advanced technical ceramics). Mechanical properties of ceramic composites at high temperature in air at atmospheric pressure. Determination of fatigue properties at constant amplitude». MOD) путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста.

Оригинальный текст этих структурных элементов примененного международного стандарта и объяснения причин внесения технических отклонений приведены в дополнительном приложении ДА.

В настоящий стандарт не включены раздел 5 и приложение А примененного международного стандарта. которые нецелесообразно применять в российской национальной стандартизации, так как они имеют поясняющий и справочный характер. Указанный раздел и приложение, не включенные в основную часть настоящего стандарта, приведены в дополнительном приложении ДБ.

Особенности российской национальной стандартизации учтены в дополнительном пункте 6.1.2.2, который выделен путем заключения в рамки из тонких линий. Внесение дополнительного пункта обусловлено установлением более точных требований к подготовке проведения испытаний. Дополнительная ссылка, включенная в текст стандарта для учета особенностей российской национальной стандартизации, выделена курсивом. Внесенная дополнительная ссылка содержит термины иопределения. используемые в настоящем стандарте.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном положении ДВ.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р1.5—2012 (пункт 3.5).

В настоящем стандарте ссылки на международные станцарты заменены соответствующими межгосударственными или национальными стандартами. Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных и национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДГ

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. No 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

© Стандартинформ. 2017

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р 57711—2017

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................1

3    Термины и определения................................................1

4    Сущность метода.....................................................2

5    Оборудование.......................................................2

6    Подготовка к проведению испытаний........................................3

7    Проведение испытаний.................................................4

8    Обработка результатов.................................................5

9    Протокол испытаний...................................................7

Приложение ДА (справочное) Оригинальный текст модифицированных структурных элементов

примененного международного стандарта...........................8

Приложение ДБ (справочное) Оригинальный текст нееключенных структурных элементов

примененного международного стандарта..........................10

Приложение ДВ (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой

примененного в нем международного стандарта.......................12

Приложение ДГ (справочное) Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных и национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте..........................14

in

ГОСТ Р 57711—2017 (ИСО 17142:2014)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОМПОЗИТЫ КЕРАМИЧЕСКИЕ

Определение характеристик усталости при нагружении с постоянной амплитудой

при повышенной температуре

Ceramic composites. Determination of characteristics fatigue loading with constant amplitude at high temperature

Дета введения — 2018—02—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на одно-, дву-итрехнапрааленно армированные керамические композиты и устанавливает два метода определения характеристик усталости при циклическом нагружении с постоянной амплитудой при повышенной температуре до 1700 ‘С.

2    Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 6507 Микрометры. Технические условия

ГОСТ23207 Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения

ГОСТ 26640 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

ГОСТ Р 6.585 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования

ГОСТ Р 57706—2017 (ИСО 14574:2013) Композиты керамические. Метод испытания на растяжение при повышенной температуре

ГОСТ Р 57605—2017 (ИСО 14544:2013) Композиты керамические. Метод испытания на сжатие при повышенной температуре

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов а информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии а сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию зтого стандарта с учетом всех внесенных а данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию зтого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то зто положение рекомендуется применять безучетв данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение. в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять а части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины и определения

8 настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 23207, а также следующие термины с соответствующими определениями:

Издание официальное

1

ГОСТ Р 57711—2017

3.1    температура испытания: Температура образца посередине измерительной базы.

3.2    длина узкой параллельной части к Длина участка образца, имеющего однородную и мини* мальную площадь поперечного сечения.

3.3    измерительная база /0: Начальная длина участка между контрольными точками образца в пределах длины узкой параллельной части.

3.4    термостатируемая зона: Участок длины узкой параллельной части, включая измерительную базу, температура которого находится в пределах 50 ®С от температуры испытания.

3.5    площадь поперечного сечения S0: Начальная площадь поперечного сечения образца в пределах измерительной базы при температуре проведения испытания.

Примечание - Различают два вида площади поперечного сечения образца:

•    кажущаяся площадь поперечного сечения — зто общая площадь поперечного сечения. Sa др().

•    эффективная лпощадь поперечного сечения — зто общая площадь поперечного сечения с поправкой на наличие покрытия. S0 ef[.

3.6    продольная деформация А: Изменение измерительной базы под действием нагрузки.

3.7    деформация с Относительное изменение измерительной базы образца, определяемое как отношение Д70.

3.8    напряжение <т. Отношение нагрузки, выдерживаемой образцом в процессе испытания, к площади поперечного сечения.

Примечания

1    Различают два вида напряжений.

•    кажущееся напряжение «арр при использовании кажущейся площади поперечного сечения;

•    эффективное напряжение neff при использовании эффективной площвди поперечного сечения.

2    Напряжение может быть при сжатии или растяжении.

3.9    нагружение с постоянной амплитудой: Нагружение, при котором максимальные и минимальные значения нагрузки остаются постоянными в процессе испытаний.

4    Сущность метода

Образец нагревают до температуры испытания и циклически нагружаютрастяжением или сжатием с заданной частотой одним из следующих методов:

•    метод А: при постоянной амплитуде напряжений;

•    метод В: при постоянной амплитуде деформаций.

Во время проведения испытаний дпя ряда циклов нагружения записывают кривые «напряжение — деформация» и регистрируют максимальное количество циклов нагружения. По результатам испытаний опредепяют усталостную долговечность, параметр повреждения и остаточные механические характеристики.

Примечание — Оствточные механические характеристики определяют не образцах, которые не разрушились в процессе испытаний.

5    Оборудование

5.1    Испытательная машина

5.1.1    Испытания проводят на универсальной испытательной машине по ГОСТ 28840, обеспечивающей растяжение или сжатие образца с заданной постоянной скоростью перемещения активного захвата и измерение нагрузки с погрешностью не более 1 % от измеряемой величины.

Испытательная машина должна бытьоснащена счетчиком циклов нагружения для заданной частоты испытания.

5.1.2    Захваты испытательной машины (далее — захваты) должны обеспечивать надежное крепление и точное центрирование образца (его продольная ось должна совпадать с направлением действия нагрузки). Центрирование образца не должно изменяться при нагреве.

Создаваемое захватами давление должно предотвращать скольжение образца в захватах при приложении нагрузки.

Рекомендуется использовать гидравлические захваты, которые располагают на концах образца вне термостатируемой зоны.

2

ГОСТ Р 57711—2017

5.1.3    Испытательная машина должна быть оборудована термокриокамерой, обеспечивающей нагрев образца в пределах 50 *С от температуры испытания.

5.1.4    Испытательная машина должна бытьоборудованалрограммнымобвспечением, автоматически регистрирующим кривые «напряжение — деформация» стоимостью регистрации нагрузки и про* дольной деформации по 5.1.1 и 5.2 соответственно.

5.2    Экстензометр

Для измерения продольной деформации образца применяютэкстензомвтрысточностью измерения ±1 % во всем диапазоне измерений продольной деформации.

Экстензометр должен проводить измерения в течение всего испытания. Рекомендуется применять механические экстенэометры с функцией автоматической записи данных измерения.

Экстензометр крепят к образцу с помощью ножей, которые расположены на контрольных точках образца, ограничивающих измерительную базу. Ножи экстензометра могут быть подвергнуты воздействию температур выше, чемтемпература испытания. Структурные изменения материала ножейакстен-зометра. вызванные температурой испытания, не должны ухудшать точность измерения продольной деформации. Материал ножей экстензометра должен быть совместим с материалом образца.

Учитывают изменения калибровки экстензометра. которые могут иметь место при проведении измерений в условиях отличных от условий калибровки.

Характеристики экстензометра не должны изменяться в процессе испытаний.

Давление, оказываемое ножами экстензометра на образец, должно быть минимальным для предотвращения соскальзывания ножей экстензометра.

5.3    Термопары

Для измерения температуры испытания используют термопары, отвечающие требованиям ГОСТ Р 8.585.

5.4    Микрометры

Для измерения линейных размеров используют микрометры по ГОСТ 8507.

6 Подготовка к проведению испытаний

6.1    Образцы

6.1.1    Форма и размеры образцов

Для испытаний дву- и трехнаправленно армированных керамических композитов используют образцы в форме двусторонней лопатки, как показано на рисунке 1.

Для испытаний одноналравленно армированных керамических композитов используют образцы без заплечиков. Образцы без заплечиков должны иметь прямоугольную форму длиной не менее 200 мм.

В случае испытаний на усталость с применением сжимающей нагрузки для предотвращения изгиба образца используют образцы по ГОСТ Р 57605—2017 (ИС014544:2013).

А-А

Г — длина умой параллельной части: — общая длина: h — толщина, Ь, — ширина в пределах измерительной базы:

&2 ширина на концах: г — радиус

Рисунок 1 — Форме образцов дву- и трехнаправленно армированных керамических композитов

3

ГОСТ Р 57711—2017

Размеры образцов приведены в таблице 1.

Таблице 1 — Размеры образцов

в миллиметрах

Наименование параметра

Значение параметра

Предельное отклонение

Длине узкой параллельной части. 1

От 30 до 80 включ.

*0.5

Толщина, п

г 2

20.2

Ширина в пределах измерительной базы, by

От 8 до 20 включ.

10.2

Ширина не концах. Ьг

иДт. где а от 1.2 до 2 включ.

10.2

Радиус, г

> 30

22

Допуск параллельности обработанных граней

O.OS

Общая длина. образца зависит от используемых термокриокамеры и захватов.

Примечание — Как правило, общая длина образца не менее 150 мм.

6.1.2 Подготовка образцов

6.1.2.1    Образцы вырезают из изделий, изготовленных по соответствующему нормативному доку» менту или технической документации, при этом следят за ориентацией относительно направления армирования и предполагаемой оси нагружения.

Механическая обработка образцов должна быть установлена в нормативном документе илитехни» ческой документации на материал.

6.1.2.2    На образец наносят контрольные точки для определения измерительной базы.

Контрольные точки должна находиться на одинаковом расстоянии от середины образца ±1 мм.

измерительная база должны быть определена с точностью ±1 %.

Контрольные точки наносят только маркирующим средством. Необходимо использовать такие маркирующие средства, чтобы не повредить образец._

6.1.3 Количество образцов

Для определения характеристик усталости используют не менее трех образцов.

6.2    Кондиционирование

Перед проведением испытания проверяют температурный градиент в пределах длины узкой параллельной части с помощью термопар, которые устанавливают на глубину до середины образца. Образец нагревают до температуры испытания и измеряют температуру минимум в трех точках — в двух контрольных точках и посередине.

Для определения длины термостатируемой зоны измеряют температуру за пределами измерительной базы. Предельные отклонения от установленной температуры испытания в точках измерения подлине узкой параллельной части образца не должны превышать:

- 150 °С — для термостатируемой зоны:

• 130 *С—для измерительной базы.

6.3    Измерение линейных размеров образцов

Измеряют ширину и толщину каждого образца в центре, а также на концах длины узкой параллельной части, при комнатной температуре с точностью 10.01 мм.

Рассчитывают площадь поперечного сечения образца, используя средние значения ширины и толщины.

7 Проведение испытаний

7.1    Образец устанавливают е захваты испытательной машины таким образом, чтобы егопродоль-ная ось совпадала с направлением действия нагрузки.

Захваты испытательной машины должны исключать деформации изгиба и потерю устойчивости образцов при сжатии.

7.2    Ножи экстенэометра устанавливают в контрольные точки на образце.

ГОСТ Р 57711—2017

Если экстентензометр настраивают при комнатной температуре, то показания экстентензометра обнуляют после достижения и стабилизации температуры испытания.

Для образцов с большим коэффициентом теплового расширения рекомендуется механически отрегулировать экстентекзометр таким образом, чтобы с учетом теплового расширения образца его показания при температуре испытания перед началом проведения испытаний были близки к кулю.

7.3    Образец нагревают до температуры испытания и выдерживают в течение определенного времени до стабилизации температуры. Температура испытания, продолжительность нагрева до заданной температуры испытания и время выдержки при этой температуре указаны в нормативном документе илитехническойдокументациина материал. Контроль и измерение температуры в процессе испытания осуществляют с помощью термопар, которые устанавливают в соответствии сб.2.

7.4    Испытания проводят следующим образом:

•    обнуляют показания силомера;

•    обнуляют показания экстензометра:

•    настраивают максимальное количество циклов. N;

•    для метода А задают максимальное и минимальное значения напряжения:

•    для метода В задают максимальное и минимальное значения деформации;

•    настраивают частоту нагружения и форму цикла нагружения;

•    начинают испытания на усталость:

1} для метода А — в режиме контроля нагрузки:

2) для метода В — в режиме контроля перемещения:

•    регистрируют максимальное количество циклов нагружения N или количество циклов нагружения до разрушения образца. N

•    записывают кривые «напряжение — деформация» вплоть до максимального количества циклов.

Если запись кривой «напряжение — деформация» для каждого цикла нагружения невозможна для

используемого программного обеспечения, то используют следующую схему записи:

•    первые 10 циклов нагружения — каждый цикл нагружения;

•    циклы нагружения с 10 по 100 — каждый десятый цикл нагружения;

•    циклы нагружения с 100 по 1000 — каждый сотый цикл нагружения;

•    циклынагружениясЮООпо 10000 — каждый тысячный цикл нагружения ит.д.

7.5    Результаты испытаний при определении усталостной долговечности не учитывают:

•    при неуказании условий испытаний;

- при скопьжении образца в захватах;

•    при разрушении образца вне термостатируемой зоны.

Результаты испытаний при определении параметра повреждения не учитывают:

•    при соскальзывании экстензометра;

•    при дрейфе экстензометра.

7.6    Если разрушение образца по завершении выбранного максимального количества циклов не произошло, образец испытывают до разрушения по ГОСТ Р 57706—2017 (ИС0 14574:2013).

8 Обработка результатов

8.1 Усталостная долговечность

Усталостную долговечность ч. вычисляют по формуле

где N( — количество циклов до разрушения образца;

/ — частота нагружения. Гц.

8.2 Параметр повреждения

Для каждого цикла нагружения, для которого записана кривая «напряжение —деформация», вычисляют параметр повреждения D„.

Параметр повреждения Dn вычисляют по формуле

3600/’

О)

1. арр

(2)

5

ГОСТ Р 57711—2017

где Ел арр — модуль упругости в л*ом цикле нагружения (см. рисунки 2—4), МПа;

Е, арр — модуль упругости е первом цикле нагружения (см. рисунки 2—4). МПа.

Модуль упругости в л-ом цикле нагружения Еларр. МПа. вычисляют по формуле

Впаоо =

<1.

- С

л.residual

(3)

где отах — максимальное напряжение цикла нагружения, МПа;

^тах — максимальная деформация цикла нагружения;

{^ residual “ остаточная дбформацияпри нулевой нагрузке в о-ом цикле нагружения.

Остаточную деформацию при нулевой нагрузке в л-ом цикле нагружения ел ieSK)ual, вычисляют по формуле

Cn.iesaLdl =

(4)

где г^п, — деформация в начале нагружения (см. рисунок 3); с, — деформация в конце нагружения (см. рисунок 3).

Строят диаграммы зависимости D„, ^тах< гт».ге*«!иа1* от количества циклов нагружения N. По оси абсцисс используют логарифмы числа циклов нагружения. На рисунках 2—4 приведены примеры от отнулевого, знакопеременного и знакопостоянного циклов нагружения соответственно.

Рисунок 2 — Отнулевой цикл нагружения

6

Г — первый цикл нагружения; 2 — п-й цикл нагружения Рисунок 3 — Знакопеременный цикл нагружения

ГОСТ Р 57711—2017

J — первый цикл нагружения, ? — п-й цикл нагружения Рисунок 4 — Знакопостоянный цикл нагружения

9 Протокол испытаний

Результаты испытаний заносят в протокол испытаний, который должен содержать:

•    ссылку на настоящий стандарт;

•    наименование и адрес испытательной лаборатории;

•    полную идентификацию материала образцов (свойства, код общероссийского классификатора предприятий и организаций (ОКПО) предприятия-изготовителя и т. д.);

•    размеры и форму образцов;

•    количество образцов;

. сведения об оборудовании;

•    температуру испытания;

•    вид нагружения, форму цикла, частоту нагружения;

•    максимальное и минимальное напряжения для метода А;

•    максимальную и минимальную деформации для метода В;

•    максимальное количество циклов нагружения или количество циклов нагружения до разрушения. Если после заданного максимального количества циклов испытание завершилось без разрушения образца, это также указывают в протоколе;

•    усталостную долговечность, параметр повреждения, остаточные механические характеристики (если применимо);

•    место разрушения (если применимо);

> дату проведения испытаний.

7

ГОСТ Р 57711—2017

Приложение ДА

(справочное)

Оригинальный текст модифицированных структурных элементов примененного

международного стандарта

ДА.1

1 Область применения

Нестоящий международный стандарт устанавливает метод для определения свойств при постоянно-амплитудном нагружении или деформировании одноосным растяжением или одноосным растяжвнием/сжвтием композитных материалов с керамической матрицей (ККМ) с волоконным армированием при температурах до 1700 "С. на воздухе при атмосферном давлении.

Настоящий международный стандарт применим ко всем композитным материалам с керамической матрицей и волоконным армированием, однонаправленным (10). двунвправленным(20)итрехнаправленным(х0.при 2 <х &3).

Целые настоящего международного стандарта является определение поведения композитов с керамической матрицей при одновременном воздействии усталостных механических нагрузок и окисления. Испытания на определение усталостных свойств при высоких температурах в инертной атмосфере отличаются от проводимых в окислительной атмосфере. В противоположность инертной атмосфере повреждения в окислительной атмосфере накапливается из-за влияния механической усталости и химических эффектов окисления материала.

Примечание — Данный раздел международного стандарта изменен в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5 (подраздел 3.7).

ДА.2

6 Оборудование

6.1    Испытательная машина

Используют испытательные машины с электрическим или гидравлическим приводом. Они должны работать в режиме контроля нагрузки или деформации.

Силомер машины должен быть рассчитан на проведение усталостных испытаний и быть не хуже класса 1 по ИСО 7500-1. Требование к классу точности относится к реальным условиям испытания. Машина должна быть оснащена счетчиком циклов для заданной частоты испытания.

6.2    Нагрузочный модуль

Конфигурация нагрузочного модуля должна обеспечивать равенство показаний силомера и фактической нагрузки, прилагаемой к испытуемому образцу.

Характеристики нагрузочного модуля, включая систему выравнивания или обеспечения соосности и систему нагружения, не должны изменяться при нагреве.

Крепление должно центрировать ось образца относительно оси прилагаемой нагрузки.

Конструкция зажимов должнв исключать возможность выскальзывания обрвзцов.

Рекомендуется использовать гидравлические зажимы. 8 этом случае используется метод с холодными зажимами. располагающимися вне горячей зоны.

Примечание — в этом методе существует температурный градиент между центром образца, имеющим заданную температуру, и концами образца, имеющими температуру зажимов.

6.3    Нагрев

Нагрев должен быть устроен таким образом, чтобы температура в термостатируемой зоне оставалась в пределах 50 *С от температуры испытания.

6.4    Экстензометр

Если применимо, экстензометр должен обеспечивать непрерывную запись продольной деформации, совместимую с выбранной частотой испытания. Экстензометр должен быть не хуже 1-го класса по ИСО 9513.

Обычно используют механические экстензомвтры.

6.6 Система регистрации данных

Для записи кривых «нагрузка — деформация» используют откалиброванный самописец. Рекомендуется использовать цифровые системы регистрации данных.

Примечание — Данный раздел международного стандарта изменен в целях соблюдения требований ГОСТ 1.5—2001 (подпункт4.2.1.1 и пункт 7.9.6).

ДА.З

Срок службы композитов с керамической матрицей, помимо других факторов, зависит от окисления при веданных уровнях температуры, напряжения и деформации. Поэтому конфигурация испытуемого образца должна

8

ГОСТ Р 57711—2017

обеспечивать получение разлома в термостатируемой зоне. Для данной цели следует использовать гантельный обрвзец. приведенный на рисунке 3 и в таблице 1.

В дополнение к атому выбор геометрии образцов зависит от природы материале и структуры армирования.

Объем в пределах базовой длины должен быть представительным для материала. Общая длина. зависит от печи и крелленияГзажимов.

Примечание — Обычно общая длина больше 150 мм.

В случае однонаправленных композитов (1D) гантельные образцы не рекомендуются. Используют образцы без заплечиков.

В случае усталостных испытаний на растяжение—сжвтие конфигурация образца должна выбираться для предотвращения недействительности испытания из-за выгиба, как указано в ИСО 14544.

В пределах базовой длины любые колебания температуры должны оставаться в пределах 30 'С от температуры испытания.

Примечание — Данный раздел международного стандарта изменен в целях соблюдения требований ГОСТ 1.5 {пункты 4.1.5. 7.9.7}.

ДА.4

9.1    Параметры испытания: температура

9.1.1    Общие положения

Следующие проверки необходимо выполнить а репрезентативных условиях испытания. Проверки должны повторяться при любых изменениях материала, геометрии образца, конфигурации зажима и т. п. При проведении проверок необходимо обеспечить достаточное время для стабилизации температуры.

9.1.2    Термостатируемая зона

Перед испытанием температурный градиент в пределах калиброванной длины в лечи должен быть в требуемом диапазоне температур. Проверка выполняется путем измерения температуры образца минимум в трех точках, две из которых будут контрольными точками для зкстензометра и одна — посередине.

Для определения длины термостатируемой зоны необходимо измерить температуру и за пределами базовой длины. Колебания температуры в термостатируемой зоне и а пределах базовой длины должны отвечать требованиям раздела 7 и 6.3 соответственно.

Температуру измеряют любым из методов, соответствующих 6.5. Если для измерения температуры в разных частях образца используют термопары, они должны вставляться (и герметизироваться при необходимости) в холостой обрвзец на глубину примерно до середины образца в направлении вставки.

9.1.3    Калибровка температуры

в процессе серии испытаний температура образцов определяется путем непосредственного измерения образцов или косвенно, по показаниям измерительного прибора.

в последнем случае взаимосвязь между измеренной температурой и температурой образца посередине базовой длины устанавливается заранее с холостым образцом во всем диапазоне температур испытания.

Примечание — Взаимосвязь между показаниями термоизмерительной системы и температурой испытания обычно определяется в процессе настройки термостатируемой зоны.

9.2 Измерения размеров испытуемых образцов

Площадь поперечного сечения определяют по центру образца и на концах калиброванной длины.

Площвдь поперечного сечения изменяется при изменении температуры. Однако такие изменения очень трудно измерить. По данной причине площадь поперечного сечения должна измеряться при комнатной температуре.

Размеры должны измеряться с точностью :0.01 мм. Для обработки результатов используют арифметические формулы.

Примечание — Данные подразделы международного стандарта изменены в целях соблюдения требований ГОСТ 1.5 (подраздел 4.1. пункты 7.9.7 и 7.9.6).

ДА.5

9.3.3    Нагрев образца

Образец нагревают до температуры испытания и выдерживают в течении определенного времени до стабилизации температуры и. где применимо, до стабилизации показаний тензодатчиков. Возможны два варианта: если температура образца измеряется в процессе испытания на самом образце, для контроля печи должна использоваться именно эта температура. Если прямое измерение температуры образце в процессе испытания невозможно, необходимо использовать зависимость температуры образца от температуры печи, установленную, как указано в 9.1. Следует удостовериться в том. что при нагреве напряжение в образце остается на начальном уровне.

Примечание — Данный пункт международного стандарта изменен в целях соблюдения требований ГОСТ 1.5(подраэдел 4.1).

9

ГОСТ Р 57711—2017

Приложение ДБ

(справочное)

Оригинальный текст невключенкых структурных элементов примененного

международного стандарта

ДБ.1

5 Предмет и его значимость

Данный метод испытаний используют для определения поведения ККМ при длительном циклическом усталостном нагружении с постоянной амплитудой. Простейший способ определения усталостных свойств материала — построение диаграмм, охватывающих весь срок службы. На данных диаграммах время до разрушения (или циклическая выносливость} зависит от амплитуды напряжения (или деформации).

Диаграмма полного срока службы требует использования большого количества образцов, что дорого и эатрагноло времени. Поэтому определяют циклическую выносливость при определенном напряжении (или деформации) или измеряют предел выносливости. Типичное усталостное испытание определяют циклическим нагружением. постоянной амплитудой, средой, температурой и частотой.

Для лучшей характеризации механического поведения в процессе усталостных испытаний определяют некоторые механические характеристики по кривым «напряжение — деформация». Строят диаграммы зависимости этих характеристик от времени или количества циклов. По ним будет видно развитие повреждений в процессе циклического нагружения. Учитывают следующие параметры (см. рисунок 2):

-    остаточную деформацию при нулевой нагрузке:

-    секущий модуль упругости или соответствующий параметр повреждения:

•    площадь петли гистерезиса на кривой «напряжение—деформация» или внутреннее трение:

•    максимальную и минимальную деформацию, или разницу между ними в выбранном цикле:

•    некоторые специфические касательные модули упругости, например сверху или снизу петли на кривой «напряжение — деформация».

1 — деформация, с 2 — напряжение. а.З — ширина, L.4 — высота. N Рисунок 2 — Параметры для оценки усталостной долговечности

10

ГОСТ Р 57711—2017

Д82

Приложение А (справочное)

Схематическое развитие Е

На рисунке А.1 показано схематическое развитие Е: а) без повреждения. Ь) ползучесть, без усталостного повреждения, и с) усталостное повреждение с вероятной ползучестью.

■) Бю повреждав**

Ь)Бевугтшлостмога тириуцит (пумв ползучесть)

о)Уатвгаетноепое;ш«яонжоверо1ГП«* ползу жгтуо

1 — первый цикл: 2 — последний цикл

Рисунок А.1 — Схематическое развитие Е:а)беэ повреждения. Ь) ползучесть, без уствлостного повреждения.

и с) усталостное повреждение с вероятной ползучестью-

11

ГОСТ Р 57711—2017

ПриложениеДВ

(справочное)

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного

в нем международного стандарта

Таблице ДВ.1

Структура настоящею стандарта

Структура международною стандарта ИСО 17142

Раздел

Подраздел

Пункт

Подпункт

Раздел

Подраздел

Пункт

Подпункт

3

3.1—3.9

3.1

3.1.1—3.1.9

3.2.1

3.2.1.1

3

3.2.2

3.2.2.1— 3.2.2.4

Ссылка на ГОСТ 23207

3.2

3.2.3

3.2.3.1— 3.2.Э.4

3.2.4

3.2.4.1— 3.2.4.3

4

4

S

S.1.1

6.1—6.2

5.1

S.1.2

6.2

5.1.3

6.3

S

S.1.4

6

6.6

5.2

6.4

5.3

6.5

5.4

6.7

6.1.1

7

6

6.1

6.1.2

6.1.2.1

8

8.1

6.1.2.1

6.1

6.1.3

8

8.2

6

6.2

9.1

9.1.1—9.1.3

6.3

9

9.2

7.1—7.4

9.3

9.3.1—9.3.4

7

7.S

9.4

7.6

10.3

8

8.1

10

10.1

8.2

10.2

9

11

Приложения

А

ДА-ДГ

приложения

12

ГОСТ Р 57711—2017

Окончание твбпииы ДВ.1

Примечания

1    Сопоставление структуры стандартов приведено нвчинвя с раздела 3. т. к. предыдущие разделы стандартов и их иные структурные элементы (за исключением предисловия) идентичны.

2    Указанное в таблице изменение структуры межгосударственного стандарта относительно структуры примененного международного стандарта обусловлено приведением в соответствие с требованиями, установленными к стандартам на методы испытания в ГОСТ 1.6—2001 (пункт 7.9).

3    Внесены дополнительные приложения ДА—ДГ в соответствии с требованиями, установленными к оформлению межгосударственного стандарта, модифицированного по отношению к международному стандарту.

13

ГОСТ Р 57711—2017

Приложение ДГ

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных и национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном

международном стандарте

Таблице ДГ.1

Обозначение ссылочного межгосударственного или национального стандарта

Степень соответствия

Обозначение и наименование ссылочною международного стандарта

ГОСТ 6507—90

NEO

ISO 3611 «Технические требования к геометрическим параметрам продукции. Оборудование для измерения размеров. Микрометры для внешних измерений. Конструкция и метрологические характеристики»

ГОСТ 28840—90

NEO

ISO 7500-1 «Материалы металлические, верификация машин для статических испытаний в условиях одноосного нагружения. Честь 1. Машины для испытания на растяжениегсжатие. верификация и калибровка силоизмерительных систем»

ГОСТ Р 8.585—2001

NEO

lEC 60S84-1 «Термопары. Часть 1. Спецификация и допуски для электродвижущей силы (EMF)»,

IEC 60584-2 «Термопары. Часть 2. Допуски»

ГОСТ Р 57706—2017 (ИСО 14574:2013)

MOD

ISO 14574 «Тонкая керамика (конструкционная керамика, конструкционная техническая керамика). Механические свойства керамических композитов при высоких температурах Определение характеристик при растяжении»

ГОСТ Р 57605—2017 (ИСО 14544:2013)

MOO

ISO 14544 «Тонкая керамика (высокотехнологичная керамика). Механические свойства керамических композитов при высокой температуре. Определение свойств при сжатии»

Примечание — 8 настоящей таблице использованы следующие условные обозначения степени соответствия стандартов:

•    MOD — модифицированные стандарты;

•    NEQ — неэквивалентные стандарты.

14

ГОСТ Р 57711—2017

УДК 666.3.017:006.354    ОКС 81.060.30

Ключевые слова: композиты керамические, характеристики усталости, циклическое нагружение, по

стоянная амплитуда, повышенная температура

15

БЗ 9—2017/252

Редактор А.А. Кабанов Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор U.C. Кобашова Компьютерная верстка А Н. Зопоюорввой

Сдано в набор 27.09.2017. Подписано в печать 16.t0.2017. Формат 60 к 64ji£. Гарнитура Ариал.

Уел. печ. л. 2.32. Уч.-иад. л. 2.10. Тираж 21 эха Зак. 1993.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Издано и отпечатано ео ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ». 123001 Москва. Гранатный лер., 4. www.90slinfo.1u