Подготовка образцов к испытаниям

Для того, чтобы можно было сравнивать результаты испытаний проведенных в разное время, разными исследователями, чтобы устранить предшествующие испытаниям воздействия среды и стабилизировать свойства материалов – для этого образцы перед испытаниями подвергаются выдержке в определенных условиях, что и называется подготовкой образцов к испытаниям.

Условия окружающей среды при подготовке образцов твердых материалов к испытаниям и время испытания сформулированы в ГОСТ 6433.1-71.

Подготовка образцов состоит в нормализации и кондиционировании. Как правило, в стандартах или ТУ на материал указываются условия нормализации, кондиционирования и испытания из числа перечисленных в выше указанном ГОСТе.

Нормализация – это предварительная обработка образцов в течение определенного времени и при определенных условиях окружающей среды с целью устранения или частичного снижения влияния предшествующего состояния материала.

Если в стандарте или ТУ на материал условия нормализации не указаны, то она проводится в течение 24 часов при 50±2°С и относительной влажности не более 20%.

Кондиционирование – вторичная обработка образцов в определенных условиях окружающей среды в течение определенного времени с целью стабилизации их свойств.

В ряде случаев условия нормализации и кондиционирования совпадают, тогда производится только нормализация образцов.

Нормализация всегда проводится в воздушной среде, а кондиционирование может проводится и в жидкой среде.

При нормализации и кондиционировании образцы помещаются в соответствующие испытательные камеры, печи, термо- и криостаты или помещения, в которых заданные условия окружающей среды установлены и поддерживаются постоянными в пределах допускаемых отклонений. При этом образцы располагают так, чтобы к ним был свободный доступ окружающей среды, а сами образцы не должны соприкасаться друг с другом и стенками испытательной камеры.

При подготовке и проведении испытаний для создания определенных значений температуры и влажности среды, в которой находится образец, используются:

• термостаты (термокамеры) Т = 20 ÷ 400 °С;

• электропечи Т ≥ 1000°С;

• криостаты Т≤ 0°С;

• термовлагокамеры (для создания влажности в нижней части расположен испаритель с открытой водяной поверхностью);

• эксикаторы (малые образцы, где влажность получают химическим путем).

Примеры. КТ-1-300 – камера теплоты, Т≤ 300°С, V = 1 м³.

ВН – 5804 – термостат, Т≤ 250°С, V = 0,48 м³.

КТВ-0,4-155 – камера теплоты и влажности, Т≤ 155°С, сухой воздух, V = 0,4 м³.

Т≤40°С, 100% влажность, V = 0,4 м³.

После кондиционирования в жидкой среде, если испытания нельзя проводить в ней, лишняя жидкость с поверхности образцов удаляется фильтровальной бумагой или чистой абсорбирующей тканью.

Если испытания должны проводится в условиях отличающихся от условий предшествующей подготовки, или в интересах проведения испытаний необходимо изменить условия испытаний, то время с момента извлечения образцов из заданной окружающей среды до момента окончания испытаний должно быть указано в стандарте или ТУ на материал, или (если оно не указано) испытание должно быть проведено не позднее чем через 5 минут после извлечения образца из среды, в которой проводилась предварительная подготовка.

В случае если температуры подготовки и испытаний различны, то необходимо довести температуру образцов и электродов (при, например, электрических испытаниях) до испытательной. Плавно или ступенчато должно производиться изменение температуры, а также время выдержки образцов на каждой ступени, или по достижению требуемой температуры, - все это указывается в стандартах или ТУ на материал.

Существует эталонная среда. Ее условия: относительная влажность воздуха 65%, температура 20°С, атмосферное давление 760 мм.рт.ст. Все результаты испытаний, полученные при иных условиях окружающей среды, приводятся к условиям эталонной среды с помощью переводных коэффициентов или известных закономерностей, установленных для отдельных материалов и данного вида испытаний.

Для записи условий нормализации, кондиционирования и испытаний используют следующие обозначения:

Пример.

18 ч (50) < 20 + 24 ч (20) 65; М (20) 65 ,

здесь на первом месте – время, в скобках – температура в градусах Цельсия, на третьей позиции – влажность в %, буква М (measurement) – обозначает испытания.

Если нормализация не проводится, то знак + перед обозначением кондиционирования опускается:

24 ч (20) 65; М (20) 65 , - ошибка

Если же не производится и нормализация, и кондиционирование, то запись будет начинаться с буквы Р или R:

R; М (20) 65 .

Результаты наблюдений заносят в книгу испытаний, оформляя записи в протокол испытаний.

Каждый протокол содержит общие и специальные данные.

К общим данным относятся:

• дата получения образцов, дата и время проведения испытаний;

• описание материала – наименование, сорт, цвет, применение, предприятие-изготовитель;

• условия нормализации и кондиционирования образцов;

• образцы и электроды для них – форма и размеры образца, тип и размеры электродов; применяемые для электродов материалы и покрытия и др.;

• условия испытания – температура образца или пробы жидкости, относительная влажность воздуха, продолжительность испытания;

• измерительные приборы с указанием классов точности и описанием установки для испытаний.

Специальные данные обусловлены назначением и методом испытания, а также особенностями испытуемого материала.

Следует отметить, что вся механическая обработка образцов производится до нормализации и кондиционирования.