книги / Металлы и сплавы. Анализ и исследование. Физико-аналитические методы исследования металлов и сплавов. Неметаллические включения

Величины La, L, L-, получают, экстраполируя на весь температурный интервал значения расшире­ ния образца до и после превращения (рис. 2.1.44). При проведении этой оценки необходимо учиты­ вать наличие карбидов в стали и скорость их рас­ творения. Если превращение феррита и растворение карбидов протекают одновременно в некотором интервале температур, то степень превращения определяется по схеме (рис. 2.1.44, а) и приведен­ ному выше уравнению.

водит к ошибке, которая тем больше, чем дальше находится рассматриваемая точка от точки ACj

В связи с этим приведенную выше схему расчета для определения степени превращения феррита можно применять лишь в том случае, если темпе­ ратурный интервал а-у-превращения невелик.

При охлаждении стали, нагретой выше точки ACj, на дилатометрической кривой наблюдается

несколько участков интенсивного расширения (рис. 2.1.45), измерение амплитуды которых дает количественную оценку фазового состава стали после превращения. Амплитуда А'Г| соответствует

превращению (а —>у + Fe3C)—(феррит + перлит); Arj — (бейнит + феррит); Arj — мартенсит. Про­

центное содержание продуктов превращения, по­ лученное этим методом, было подтверждено дан­ ными металлографии.

Анализ двухфазной системы при условии зна­ чимого различия коэффициентов линейного рас­ ширения отдельных фаз позволяет вычислить концентрацию каждой отдельной фазы в сплаве по соотношению:

Рис. 2.1.44. Оценка степени фазового превращена в стали:

а — при отсутствии карбидов в структуре после окончания а-у-превращения;

б— при наличии карбидов в структуре после окончания а-у-превращения

Если растворение цементита отстает от пре­ вращения a -у, происходящего в интервале иссле­ дуемых температур, то на участке ACj — е

(рис. 2.1.44, б) термическое расширение у-фазы складывается с расширением, вызванным раство­ рением цементита. Поэтому экстраполяция участ­ ка А — е на весь температурный интервал при­

_ 100(ао- а 2)

где х — концентрация фазы с коэффициентом ли­ нейного расширения а ь (100 - х ) — концентрация фазы с коэффициентом линейного расширения а 2; ао — коэффициент линейного расширения двух­ фазной системы.

Рис. 2.1.45. Схема образования продуктов распада закаленной стали при охлаждении

Исследование объемных эффектов при изо­ термической выдержке. Дилатометрический ме­ тод позволяет исследовать превращения, проте­ кающие в стали в процессе изотермической вы­ держки. Серия изотермических дилатограмм, снятых при различных температурах, позволяет рассчитать энергию активации процесса превра­ щения. Скорость превращения v диффузионного типа определяется уравнением Аррениуса:

( Q Л

v= Aexp^-— J,

где Q — энергия активации превращения; R —

универсальная газовая постоянная. Скорость из­ менения длины образца пропорциональна скоро­ сти превращения, т. е.

Из этого выражения можно определить энер­ гию активации Q процесса превращения и кон­ станту А.

Таким образом, метод дилатометрии позволяет исследовать и количественно анализировать ши­ рокий круг явлений и процессов, сопровождаю­ щихся изменением объема. Однако многообразие дилатометрических эффектов требует особого внимания при расшифровке дилатограмм того или иного типа стали.

Средства и методы поверки дилатометров.

Для определения ТКЛР в НИИ и лабораториях промышленных предприятий применяются отече­ ственные и импортные дилатометры различных конструкций. Единообразие и точность определе­ ния ТКЛР обеспечиваются при условии поверки дилатометров по единому для государства этало­ ну. Дилатометры поверяются с точностью, согла­ сованной с наибольшими допускаемыми для них погрешностями.

Для обеспечения единства дилатометрических измерений в России разработана поверочная схема (рис. 2.1.46), устанавливающая порядок передачи

значений измеряемой величины и соответствую­ щие нормативные документы. Созданы высоко­ точные приборы типа ДИС-7 и ДИВ-6, обеспечи­ вающие возможность проведения измерений ТКЛР во всем рабочем диапазоне первичного эта­ лона. Разработана методика и средства поверки дилатометров, применяемых как в системе Гос­ стандарта России, так и на различных промыш­ ленных предприятиях.

В соответствии с разработанной поверочной схемой дилатометры могут быть поверены по об­ разцовой мере соответствующего разряда. Образ­ цовые меры изготавливаются из материалов, кото­ рые не окисляются при нагревании и не изменяют свой ТКЛР во времени и при повторном нагревании. Целесообразно, чтобы теплофизические свойства этого материала были близки к соответствующим свойствам исследуемых материалов.

Рабочие дилатометры, применяемые для дила­ тометрических измерений различных материалов на промышленных предприятиях, поверяются по образцовым мерам 2-го разряда. Среднее квадра­ тичное отклонение определения среднего темпе­ ратурного коэффициента линейного расширения мер 2-го разряда не должно превышать 5 КГ6 в диапазоне 300-600 К и 9 10_5в диапазоне 9001200 К.

Литература

1.Аматуни А.Н. Методы и приборы для опреде­ ления температурных коэффициентов линей­ ного расширения материалов. М.: Изд-во стан­ дартов, 1972. 140 с.

2.Аматуни А.Н., Компан Т.А., Малютина Т.И., Шевченко Е.Б. Состояние и перспективы раз­ вития метрологического обеспечения средств измерения ТКЛР в диапазоне температур 901800 К // Измерительная техника. № 9. 1986. С. 33-35.

3.Компан Т.А. Дилатометрия // Российская мет­ рологическая энциклопедия. СПб.: Лики Рос­ сии, 2001. С .455-460.

4.Компан Т.А. Тепловое расширение твердых тел. Обеспечение единства измерений // Глав­ ный метролог. 2003. № 5. С. 26-31.

5.Малевский Ю.Б., Васильев В.Г, ГрабинВ.Ф. Установки для дилатометрического исследо­ вания превращений в сварных соединениях. Киев: Наукова думка, 1964. 38 с.

Плотностью металла р называют массу едини-

цы объема этого металла. Размерность в системе си— кг/м3

т

р = 7 '

Удельный объем V металла характеризует объ­ ем единицы массы этого металла и является вели­ чиной, обратной плотности:

Из приведенных соотношений следует, что определение плотности металла сводится к опре­ делению массы и объема испытуемого образца. В материаповедческих исследованиях использует­ ся ряд методов измерения плотности, наиболее чувствительными из них являются флотационный, гидростатического взвешивания, пикнометриче­ ский и рентгеновский.

Сущность флотационного метода заключается в изменении плотности жидкости, в которую по­ мещают испытуемый образец, до достижения со­ стояния его безразличного равновесия. В этот мо­ мент плотность материала образца равна плотно­ сти жидкости.

Для определения плотности металла методом гидростатического взвешивания нужно последова­ тельно взвесить образец в воздухе и во вспомога-

тельной жидкости. Плотность материала определяют на основании закона Архимеда по соотно­ шению

где р, — плотность исследуемого материала при температуре /; Р\ — вес образца в воздухе; Р2 — вес образца в жидкости при температуре /; d, — плотность вспомогательной жидкости при темпе­ ратуре t;<j — плотность воздуха.

Пикнометрический метод состоит в определе­ нии веса жидкости, вытесненной из специального сосуда (пикнометра) погруженным в него иссле­ дуемым образцом. При этом производят три взве­ шивания: исследуемого образца в воздухе; пикно­ метра, наполненного дистиллированной водой или другой вспомогательной жидкостью, и пикномет­ ра, наполненного вспомогательной жидкостью с погруженным в нее образцом. Уровень жидкости, залитой в пикнометр, должен быть строго посто­ янным. Плотность образца определяют по соот­ ношению

Р, = Pd,~ {Рг~Ру)<*

Р-{Рг~Р>У

где р, — плотность исследуемого образца при тем­ пературе /; d, — плотность вспомогательной

жидкости при температуре t\ 0 — плотность воз­ духа; Р — вес образца в воздухе; Р\ — вес пикно­ метра со вспомогательной жидкостью; Р2 — вес пикнометра с образцом, погруженным во вспомо­ гательную жидкость.

Рентгеновский метод основан на определении плотности кристаллического материала по его атомной массе А, объему элементарной ячейки V и числу заключенных в ней атомов п:

пА

р = ------.

Na V

Здесь NA — число Авогадро.

Объем ячейки вычисляют по ее измеренным параметрам (размеры ребер, осевые углы), а число атомов в элементарной ячейке определяется типом кристаллической решетки исследуемого образца. Определенная таким образом плотность, как пра­ вило, выше фактической ввиду наличия в реаль­ ном кристаллическом материале значительного количества пор, макро- и микродефектов, сни­ жающих плотность.

Флотационный метод. Применяют обычно для определения плотности небольших образцов легких металлов (р = 2н-3 г/см3) Однако при ис­ пользовании подходящих жидкостей метод может быть применен и при исследовании более тяжелых металлов. Хотя метод позволяет получать резуль­ таты с точностью до 5 10"6 г/см3, но, учитывая достаточно ограниченную область применения и сложную реализацию, большого распространения не получил.

Метод гидростатического взвешивания. Ме­ тод позволяет с высокой точностью определять плотность образцов любой геометрической фор­ мы. Для проведения измерений требуется неслож­ ная аппаратура — весы соответствующего класса и термостат с жидкостью, в которой и проводятся измерения.

Высокая чувствительность метода достигается благодаря измерению и учету неизбежных флук­ туаций температуры вспомогательной жидкости, окружающей образец. Флуктуации температуры редко удается сделать меньшими 0,01 °С. Соот-

Др ветственно минимальная чувствительность —

Р

составляет 10~5

Обычно гидростатическое взвешивание осуще­ ствляется с помощью призменных весов того или иного класса, различающихся по абсолютной чув­ ствительности. Оптимальным критерием при вы­ боре весов является их относительная чувстви­ тельность — отношение абсолютной чувствитель­ ности к предельной нагрузке. Наиболее часто используемые в лабораторной практике весы ВМ-20 и АДВ-200 в этом плане равноценны, и их относительная чувствительность равна 1 КГ6

Точность определения плотности образца в первую очередь зависит от точности определения веса образца в жидкости. Поэтому жидкость надо выбирать с учетом ее физико-химических свойств. Жидкость должна удовлетворять следующим тре­ бованиям: плотность жидкости близка к плотности исследуемого образца; малый коэффициент объ­ емного расширения; постоянство плотности во времени; достаточно низкая температура затвер­ девания; температура кипения значительно пре­ вышает температурные условия эксперимента; малое поверхностное натяжение, хорошее смачи­ вание материала подвески, химическая инерт­ ность.

Материал подвески образца — нить малого диаметра, постоянного по длине. Требования к нити: возможность очистки поверхности нити; химическая инертность; хорошая смачиваемость материала нити рабочей жидкостью.

Обычно взвешивание в жидкости при опреде­ лении абсолютной плотности материала образца производят на нити, прикрепленной к одной из чашек весов. В прецизионных измерениях это вы­ зывает необходимость учета объема нити и держа­ теля образца. Для исключения влияния этих фак­ торов создаются специальные установки для из­ мерения плотности. Схема одной из них приведена на рис. 2.2.1. Установка состоит из микроаналити­ ческих весов, рабочего сосуда со вспомогательной жидкостью и термостатирующей системы. Ис­ пользование симметричной системы подвески в жидкости, снижение колебаний температуры вспомогательной жидкости позволили добиться чувствительности измерений ~ 5 КГ6. Микровесы

Система термостатирования вспомогательной жидкости состояла из рабочего и вспомогательно­ го термостатов и обеспечивала стабилизацию тем­ пературы воды < 0,01 °С.

Для предохранения весов от сотрясений и воз­ душных потоков установка размещалась в изоли­ рованном помещении на кронштейнах, установ­ ленных в капитальной стене. Как показали изме­ рения, ошибка измерения плотности составляет (1-2) • КГ5 г/см3 Установка может быть использо­ вана для прецизионных измерений небольших изменений плотности материала образцов диффе­ ренциальным методом гидростатического взвеши­ вания при проведении металловедческих исследо­ ваний.

Пикнометрический метод. Для определения плотности металла этим методом необходимы ве­ сы соответствующего задаче класса точности и пикнометр — стеклянная колба специальной фор­

мы и определенной вместимости. Наиболее часто применяют шаровидный и цилиндрический пик­ нометры с меткой (рис. 2.2.2).

Рис. 2.2.2. Пикнометры:

а— шаровидный с меткой; б — цилиндрический с меткой;

в— с плоской стеклянной крышкой;

/— крышка; 2 — колпак; 3 — оптически плоские поверхности

В промытый и высушенный пикнометр зали­ вают вспомогательную жидкость, так чтобы ее уровень несколько превышал метку на горловине колбы. Затем нагревают до кипения для удаления растворенного в жидкости воздуха и выдерживают пикнометр в термостате для получения необходи­ мой (обычно 20 °С) температуры. Температуру термостата следует поддерживать с точностью ±0,1 °С.

Когда температура воды в пикнометре и ее уровень перестанут изменяться, излишек воды над меткой удаляют пипеткой или фильтровальной бумагой до уровня метки. Пикнометр с водой закрывают пробкой, извлекают из термостата, су­ шат и взвешивают — определяют вес пикнометра без образца. Аналогичные операции проводят с сосудом, определяя вес пикнометра с образцом. Обычно в качестве вспомогательной жидкости в пикнометрии используют дистиллированную воду. При окислении или растворении образца в воде применяют другие жидкости — керосин, бен­ зин, спирт.

Основные достоинства метода — простота и высокая точность измерений (до 5 10"5 г/см3), возможность раздельного проведения операций термостатирования и последующего взвешивания пикнометра.

Рентгеновский метод. Рентгеновский метод позволяет получить представление о микроско­ пической плотности, плотности элементарной ячейки кристаллической структуры. В этом случае массу рассчитывают, исходя из атомного веса, числа атомов в ячейке и числа Авогадро. Объем

ячейки вычисляют на основе измерения ее пара­ метров.

На чувствительность измерения плотности рентгеновским методом влияют различные факто­ ры — неточность в измерении расстояния от объ­ екта до детектора, изменение геометрии пленки и т. д. Разработаны различные прецизионные спосо­ бы определения параметров кристаллической ре­ шетки с погрешностью на уровне 1 КГ4 Точ­ ность определения параметров решетки зависит от постоянства температуры окружающей среды. В некоторых случаях точность заметно снижается из-за особенностей состояния изучаемого мате­ риала — образец представляет собой неоднород­ ный твердый раствор или в материале имеются остаточные напряжения.

Литература

1.Гаузнер С.И., Кивилис С.С., Осокина А.П. и др. Измерение массы, объема и плотности. М.: Изд-во стандартов, 1982. 490 с.

2.Кивилис С.С. Техника измерения плотности жидкости и твердых тел. М.: Стандартгиз, 1959. 192 с.

3.Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов / Под ред. чл.-корр. АН СССР А.Г. Туманова. Т. 1. Физи­ ческие методы исследования металлов / Под ред. акад. С.Т. Кишкина. М., Машиностроение, 1971. 554 с.

4.Мухтасимов Ф.Н., Федотов И.П., Зеленев Ю.В. Физические методы измерений. Ташкент: Издво «Фан», 1988. 572 с.

2.3.1. О пределение модуля нормальной упругости

Основной целью изучения упругих свойств ма­ териалов при воздействии на них внешних нагру­ зок является установление зависимости нагрузки и напряжения от деформации. Эта зависимость, определенная в области упругих деформаций бла­ годаря наличию прямой пропорциональности ме­ жду приложенной нагрузкой и деформацией, ле­ жащая в основе теории упругости, носит название закона Гука. Многочисленные эксперименты по­

казали, что этот закон соблюдается для большин­ ства материалов только в определенных пределах нагружения.

Пределы применимости закона Гука ограниче­ ны для хрупких тел наступлением пластической деформации, то есть закон Гука справедлив только при малых упругих деформациях.

Простейшая форма закона Гука может быть выражена соотношением:

ст = Ее,

где ст _ напряжение; е — относительное удлине­ ние; е — коэффициент пропорциональности, или модуль упругости, постоянный для данного мате­

риала.

Часто пользуются величиной, обратной модулю

упругости которую называют коэффициен­

том нормальной упругости. Величина

_ 1 _е _е а _ Ё ” Е ~ а

характеризует упругую деформацию, вызываемую напряжением 1МПа.

Подобным образом вводят величину модуля сдвига

где t — касательное напряжение; g — сдвиг. Для гидростатического сжатия

где Р — напряжение; х — относительное измене­ ние объема; К — модуль объемного сжатия.

Поперечная деформация при упругом растяже­ нии и сжатии характеризуется коэффициентом Пуассона р, равным отношению поперечной де­ формации к продольной, взятому с обратным зна­ ком. Для большинства металлов значение коэффи­ циента р лежит между 0,25 и 0,35.

Наименьшее р найдено у бериллия (0,039), наи­ большее — у свинца, таллия и индия (0,44-0,46).

Таким образом, основными величинами, харак­ теризующими упругость металла, являются:

Е — модуль нормальной упругости (модуль Юнга);

G — модуль сдвига;

К— модуль объемного сжатия;

р— коэффициент Пуассона.

Эти четыре величины связаны между собой двумя соотношениями:

Модули Е, G, К характеризуют пропорциональ­ ность между напряжением и упругой деформацией при растяжении, сдвиге и объемном сжатии.

Коэффициент Пуассона ц характеризует изме­ нение объема тела при упругой деформации: уве­ личение при растяжении и уменьшение при сжатии. При одностороннем растяжении увеличение объе­ ма тела при его удлинении только частично ком­ пенсируется поперечным сужением. Аналогичное явление происходит при одностороннем сжатии:

Да! а

где Aala и А/// — относительное изменение попе­ речных и продольных размеров тела. Величина р одинакова при растяжении и сжатии.

Упругие свойства монокристаллов и поликристаллических образцов определяют статическими и динамическими методами. Статические методы основаны на измерении напряжения и деформа­ ции. В настоящее время эти методы практически не применяются из-за низкой точности.

Динамические методы дифференцируются на две основные группы: резонансные (в образцах возбуждают продольные или поперечные собст­ венные колебания) и импульсные (упругая дефор­ мация возбуждается при прохождении через обра­ зец звуковой волны).

В резонансных методах в стержневых образцах длиной / и плотностью р с помощью пьезоэлек­ трических, магнитострикционных или электроста­ тических систем возбуждают собственные колеба­ ния частотой от 1 до 25 кГц.

По резонансной частоте продольных колебаний рассчитывают модуль упругости:

Е = 4//р.

По резонансной частоте крутильных колебаний с помощью аналогичной формулы рассчитывают модуль сдвига G.

Резонансные методы используются, в основ­ ном, для определения упругих характеристик поликристаллических образцов. Точность определе­ ния величины модуля — десятые доли процента.

В импульсных методах измеряют время прохо­ ждения звуковой волны в образце длиной / и рас-

21

считывают скорость звука v = — .

Измерения осуществляются следующим обра­ зом. Пьезоэлектрический кристалл преобразует электрические колебания, задаваемые генерато­ ром, в ультразвуковые продолжительностью 1 мкс и посылает их в образец. Эти колебания много­ кратно отражаются от плоскопараллельных торцов образца. Каждое отраженное колебание возбужда­ ет во втором пьезопреобразователе электрический сигнал, который регистрируется на экране осцил­ лографа.

Скорости продольных V\ и поперечных V, зву­ ковых волн связаны с модулями упругости поликристаллических образцов выражениями:

рК2= G.

Ультразвуковые методы удобны для измерения упругих свойств монокристаллов. Точность опре­ деления модуля упругости составляет 0,5 %.

Анизотропией упругих свойств характеризуют­ ся как монокристаллы, так и во многих случаях поликристаллические текстурованные материалы. Анизотропия упругих свойств зависит не только от типа кристаллической решетки, но и от приро­ ды металла.

Предполагают, что по мере того, как размер кристаллов возрастает, модуль упругости мате­ риала приобретает способность иметь различные значения в различных направлениях.

Основные упругие константы Е, G и ц относят­ ся к наиболее стабильным, наименее изменяю­ щимся под влиянием различных факторов меха­ ническим свойствам. Скорость деформации не оказывает влияния на упругие свойства, поскольку она значительно выше, чем практически осущест­ вляемые скорости приложения нагрузки. Влияние легирующих примесей пропорционально количе­ ству добавляемого элемента, но абсолютное изме­ нение модуля упругости невелико.

Холодная обработка материала уменьшает мо­ дуль упругости, в то время как процессы снятия напряжений (отпуск, отжиг) способствуют его увеличению. В целом изменение микроструктуры, термообработка сплавов не оказывают значитель­ ного влияния на величину модуля нормальной

упругости. Степень намагниченности влияет на упругие свойства ферромагнитных материалов — модуль упругости материалов, находящихся в на­ магниченном состоянии, больше, чем в размагни­ ченном. Нарушение сплошности металла значи­ тельно снижает модуль упругости.

Температура оказывает значительное влияние на модуль упругости. С ростом температуры мо­ дуль нормальной упругости уменьшается. По­ скольку модуль упругости отражает изменение межатомных сил взаимодействия с изменением межатомных расстояний, естественно ожидать, что модули должны быть связаны с параметрами решетки. С известным приближением можно счи­ тать, что величина модуля упругости Е растет с увеличением плотности решетки (с уменьшением ее параметра):

где к и т — постоянные величины; г — параметр решетки. Из этого соотношения следует, что с ростом параметра решетки при нагреве модуль нормальной упругости уменьшается. Продиффе­ ренцировав это соотношение по температуре, по­ лучим:

дуля нормальной упругости;------= а — темпера- dT г

турный коэффициент линейного расширения. Та­ ким образом:

Г| + am = 0 или -Л = -т =const.

а

Практическим следствием такой закономерно­ сти является возможность оценки температурного коэффициента модуля упругости по величине температурного коэффициента линейного расши­ рения.

Методика измерения модуля упругости. Ме­ тодика предусматривает два способа проведения испытаний:

. основной - при постоянной температуре образца в процессе поиска и измерения резонанс­ ной частоты его колебаний и изменяемой частоте

возбуждения колебаний в образце;

. дополнительный — при непрерывно изме­ няемой температуре образца и постоянной частоте возбуждения в нем колебаний в определенных ин­

тервалах температуры.

Оба способа предназначаются для определения характеристик упругости, модулей упругости и сдвига образцов материалов в области напряжений ниже 0,1 МПа в диапазоне температур от 4,2 (тем­ пература кипящего при нормальных условиях

жидкого гелия) до 700 К.

Коэффициент поперечной упругой деформа­ ции, коэффициент Пуассона и модуль объемной упругости изотропных материалов определяют расчетным путем по значениям модулей упруго­ сти и сдвига.

Способ определения модуля упругости или сдвига материала при постоянной температуре образца и изменяемой частоте возбуждения в нем соответственно изгибных и крутильных колебаний заключается в нагреве или охлаждении образца до заданной температуры с последующим определе­ нием частоты возбуждения колебаний, при кото­ рой амплитуда смещения какой-либо из точек его сечения достигает максимального значения. По измеренным частотам определяют характеристики упругости испытуемого материала при заданной температуре(основной метод).

Способ определения характеристик упругости при переменной температуре образца и постоян­ ной частоте возбуждения колебаний заключается в непрерывном с заданной скоростью нагревании или охлаждении образца при постоянной частоте возбуждения в нем колебаний в том интервале температур, где амплитуда смещения какой-либо из точек его сечения при изгибных или крутиль­ ных колебаниях будет увеличиваться от назначен­ ного до максимального значения и далее умень­ шаться (дополнительный метод).

Результаты изменения амплитуды смещения регистрируют в виде полной резонансной кривой или ее верхней части в координатах: амплитуда смещения при заданной частоте—температура об­ разца. По значениям каждой фиксированной час­ тоты определяют модули упругости или сдвига, значения которых следует отнести к температуре'

при которой амплитуда смещений достигает мак­ симальной величины при данной частоте возбуж­ дения колебаний.

Требования к проведению испытаний. Для определения характеристик упругости материала используется не менее трех образцов, имеющих идентичную структуру (включая текстуру при на­ личии таковой) и геометрические размеры. Мо­ дуль упругости и сдвига определяют на одном и том же образце в процессе одного цикла охлажде­ ния или нагрева либо в разных циклах таким обра­ зом, чтобы разница температур, при которых определяется значение этих модулей, не превыша­ ла 3 К.

Температурный диапазон и конкретные темпе­ ратуры испытаний устанавливаются соответст­ вующими Техническими условиями на материал, а если они отсутствуют, рекомендуется проводить испытания в диапазоне температур до 77 К через каждые 10 К, а свыше 77 К — через каждые 20 К.

При испытаниях с постоянной температурой скорость нагрева или охлаждения образца и вы­ держка при заданной температуре должны соот­ ветственно составлять:

•в интервале температур до 77 К — не более 10 К/мин и 5 мин;

•в интервале температур свыше 77 К — не более 5 К/мин и 10 мин;

При испытаниях с переменной температурой скорость изменения температуры образца следует выбирать в пределах от 0,5 до 3 К/мин. Чем выше коэффициент теплопроводности материала, тем выше допустимая скорость изменения температу­ ры образца.

Форма и размеры образцов. Для проведения испытаний по определению характеристик упру­ гости материалов используют цилиндрические или призматические образцы. Диаметр цилиндриче­ ских образцов выбирают от 8 до 10 мм. Призмати­ ческие образцы должны иметь толщину Л от 4 до 10 мм при ширине b от 1 до 2 h. Большее отноше­ ние Ъ к h выбирают в случае затруднений при воз­ буждении колебаний образца.

Длину образцов выбирают из следующих соот­ ношений:

для цилиндрических — отношение диаметра к длине меньше 0,1;

для призматических — отношение размера по­ перечного сечения в направлении изгибных коле­