Отчет о научно-исследовательской работе. Односторонняя печать
Изменение твердости полимерных покрытий при длительном
Download 4.59 Mb. Pdf ko'rish
|
tekst dissertacii paka a.l. 1
|
3.2. Изменение твердости полимерных покрытий при длительном
воздействии факторов северного климата Твердость защитных покрытий труб нормативными документами не регла- = - 7·10 -4 ·t + 0,1205 б Уд ель на я ра бот а де - форма ци и п ри ра стя- же ни и, Дж/м м 3 Уд ель на я ра бот а де - форма ци и п ри ра стя- же ни и, Дж/м м 3 Продолжительность хранения t, лет Продолжительность хранения t, лет а = - 4·10 -5 ·t + 0,116 97 ментируется, но является объективным показателем физико-механического состо- яния структуры полимерного материала, поскольку представляет собой произ- водную от показателя прочности. Для проведения исследований отбирались образцы защитных покрытий труб аварийных запасов со сверхнормативными сроками хранения, размещенными на открытых площадках в климатических зонах II 4 (умеренно-холодный климат) и II 5 (умеренный климат). Измерение твердости выполнялись по методам Бринелля и Шора. Методиче- ский порядок проведения исследований изложен в р.2. Результаты исследования твердости защитных полимерных покрытий по ме- тоду Бринелля (НВ) представлены на рисунке 3.7. Характер распределения изме- ренных значений НВ для обеих климатических зон (II 4 и II 5 ) аналогичен распре- Рисунок 3.7 – Результаты измерения твердости по Бринеллю защитного покрытия труб аварийных запасов с различными сроками хранения: а – климатическая зона II 4 (умеренно-холодный климат); б – климатическая зона II 5 (умеренный климат) Тве рдос ть , НВ Срок хранения, лет 25 30 35 40 45 50 55 60 65 1 6 11 16 21 Тве рдос ть , НВ Срок хранения, лет а б 98 делению прочностных показателей для этих покрытий: первые годы хранения (5-7 лет) характеризуются широкой амплитудой ΔА разброса измеренных значений, составляющих примерно ΔА≈30НВ (диапазон от 30 до 60 НВ), что свидетельству- ет о высокой податливости (деформируемости) исследуемого материала – глав- ном показателе оценки эксплуатационных и технологических свойств. С течением времени разброс значений НВ стабилизируется и после 20 лет хранения амплиту- да разброса уменьшается в 3 раза до значений ΔА≈10 НВ (диапазон от 20 до 30 НВ в климатической зоне II 4 и от 45 до 55 НВ в климатической зоне II 5 ). При этом границы коридора разброса измеренных значений приобретают сужающийся вид как признак физико-механических изменений в структуре полимерного материа- ла. В частности, это свидетельствует о том, что эластичность (податливость) ма- териала со временем ухудшается и его структура стремится к переходу в хрупкое состояние. Этот процесс характеризуется понижением твердости. Зависимость твердости исследуемых защитных покрытий от их пластических свойств пред- ставлена на рисунке 3.8 и аналитически может быть определена из выражения: т 1,7381 10,584 НВ (3.4) Рисунок 3.8 – Твердость по Бринеллю материала защитного покрытия в зависи- мости от предела текучести: – образцы из зоны умеренно-холодного климата II 4 ; ○ – образцы из зоны умеренного климата II 5 Предел текучести, МПа Тве рдос ть п о Б ри не лл ю , НВ, МПа y = 1,7381·x + 10,584 R 2 = 0,9267 99 Таким образом, метод Бринелля вполне информативен при оценке механиче- ских свойств полимерных защитных покрытий, включая оценку текущего уровня их пластических свойств по пределу текучести, МПа: т 10,584 1,7381 НВ . (3.5) Результаты измерения твердости по Шору материала защитного покрытия труб на площадках хранения аварийного запаса климатических зон II 4 и II 5 пока- заны на рисунке 3.9. Рисунок 3.9 – Результаты измерения твердости по Шору образцов защитного по- крытия труб аварийного запаса: а – климатическая зона II 4 ; б – климатическая зо- на II 5 Как видно, метод показывает значительный разброс измеренных значений: 43-64 ед в климатической зоне II 4 и 54-60 ед в климатической зоне II 5 . при этом какой-либо зависимости изменения свойств материала во времени не наблюдает- ся. Отсутствует также простая связь между измеренными значениями твердости по Шору и фундаментальными свойствами защитных покрытий, например, пре- Тве рдос ть п о Шору Срок хранения, лет Тве рдос ть п о Шору Срок хранения, лет а б 100 делом текучести (рисунок 3.10). Как видно, полученную зависимость нельзя при- знать непрезентативной, т.к. коэффициент детерминации для рассматриваемого распределения составляет R 2 =0,718, и это свидетельствует о низкой стохастиче- ской связи между измеренными значениями. Download 4.59 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|