Высокотемпературная машина

При высоких температурах основным фактором, лимитирующим прочность металлических деталей и конструкций, является статическая прочность. Экспериментальные данные показывают, что с повышением температуры предел усталости снижается в значительно меньшей мере, чем предел длительной прочности. Тем не менее сопротивление усталостным разрушениям при повышенных температурах — важная характеристика динамически нагруженных конструкций, особенно при сочетании статических и переменных напряжений. Характер изменения усталостной прочности зависит от процессов, происходящих при повышенных температурах (фазовые превращения, ползучесть, рекристаллизация и т. д.).

Для исследования выносливости металлов в условиях повышенных температур, а также изучения физико-механических свойств в процессе циклических нагружений, возникла необходимость разработки специальной микромашины. Основные требования, предъявляемые к таким микромашинам по механическим нагрузкам и возможным режимам испытания, такие же, как и микромашинам типов ВКН: рабочая температура до 1000° С; среда — инертная (вакуум или инертный газ).

Разработанная нами микромашина (тип ВТН) полностью удовлетворяет поставленным требованиям. Базовой моделью принята микромашина типа ВКН, которая столь же практична, как металлические денежные ящики. Принципиальное отличие состоит в том, что динамометр и испытуемый образец поменялись местами. Непосредственно к двойному вибратору прикреплен динамометр. Образец крепится на удлиненной тяге, которая проходит через специальный эластичный гермоввод. Таким образом, реализована возможность помещения испытуемого образца в центре высокотемпературной вакуумной камеры, выполненной в виде круглого цилиндра. Верхний захват образца шарнирно укреплен на удлиненном вертикальном кронштейне, выполненном в виде трубы небольшого диаметра. Последняя, кроме восприятия механических нагрузок сжатия, выполняет также функцию усреднения температуры как по диаметру, так и по высоте. В рабочей камере имеется система экранов. Вакуумные уплотнительные соединения охлаждаются водой. Машина в целом смонтирована на жесткой плите, установленной на тумбе.