Общая информация
Начало рождения лаборатории датируется 8 мая 1922 года. В этот день коллегия ЦАГИ приняла решение об организации лаборатории механических испытаний, которую возглавил И.И. Сидорин.
С 1953 по 1989 гг. лабораторию механических испытаний возглавлял Н.М. Скляров. Лаборатория механических испытаний преобразовалась в лабораторию прочности и надежности, не только отвечающую за достоверность испытаний, но и гарантирующую работоспособность материалов в условиях действия принципа безопасной повреждаемости. Впоследствии в 2006 г. лаборатории прочности и надежности материалов авиационных двигателей и силовых энергетических установок присвоили имя заслуженного деятеля науки и техники профессора Н.М. Склярова.
В настоящее время лаборатория № 633 состоит из двух секторов:
- Сектор 1 «Статическая прочность и надежность материалов авиационных ГТД и силовых энергетических установок» проводит испытания на растяжение, длительную прочность и ползучесть.
- Сектор 2 «Циклическая прочность и надежность материалов авиационных ГТД и силовых энергетических установок» проводит испытания на малоцикловую и многоцикловую усталость, скорость роста трещины усталости, вязкость разрушения К1С.
Возможности и оборудование
- Испытания на растяжение
- Испытания на длительную прочность и ползучесть
- Испытания на малоцикловую усталость
- Испытания на многоцикловую усталость
- Испытания на скорость роста трещины усталости
- Испытания на вязкость разрушения К1С
Мы предлагаем физико-механические испытания для исследования прочностных характеристик следующих материалов:
- Жаропрочные никелевые сплавы
- Жаропрочные титановые сплавы
- Жаропрочные и конструкционные стали
- Интерметаллидные сплавы
- Естественно-композиционные сплавы
- Алюминиевые и магниевые сплавы
- Металлические композиционные материалы
- Керамические композиционные материалы
- Образцы с концентраторами напряжений и нанесенными коррозионными повреждениями
Испытания проводятся высококвалифицированными сотрудниками круглосуточно с использованием более 100 единиц современного испытательного оборудования.
После испытаний проводится статистическая обработка результатов и построение аналитических кривых для оценки характеристик прочности. Лаборатория имеет большой опыт по проведению квалификационных, исследовательских и предъявительских испытаний.
Испытания на растяжение
Определение характеристик: модуль упругости (E), предел прочности (σв),
условный предел текучести (σ0,2), относительное удлинение (δ), относительное сужение (ψ) при температурах до 1250 °С.
Испытания проводятся на испытательном оборудовании производства ведущих зарубежных фирм («Zwick Roell», Германия; «Walter+Bai AG», Швейцария), имеющем действующие сертификаты по метрологической аттестации и полностью соответствующем требованиям нормативных документов.
Испытания на длительную прочность и ползучесть
Определение характеристик: время до разрушения (τр), предел длительной
прочности (στ), время накопления заданной деформации ползучести (τε), предел
ползучести (σε/τ), скорость ползучести (σν) при температурах до 1250 °С. Построение расчетных кривых и прогнозная оценка характеристик.
Испытания проводятся на испытательном оборудовании производства ведущих зарубежных фирм («Zwick Roell», Германия; «Walter+Bai AG», Швейцария), имеющем действующие сертификаты по метрологической аттестации и полностью соответствующем требованиям нормативных документов.
Испытания на малоцикловую усталость
Определение характеристик: число циклов до разрушения (N), пределы
выносливости (усталости) (σR, εR) при температурах от 20 до 1200 °С, база испытаний – до 5∙105 циклов, управление циклом деформации (Δε) или напряжения (Δσ), коэффициент асимметрии цикла нагружения R(ε, σ) от -1 до 0,5, частота нагружения – от 0,1 до 10 Гц. Построение кривых усталости (кривых Велера).
Испытания проводятся на испытательном оборудовании производства ведущих зарубежных фирм («Walter+Bai AG», Швейцария; «Zwick Roell», Германия), имеющем действующие сертификаты по метрологической аттестации и полностью соответствующем требованиям нормативных документов.
Испытания на многоцикловую усталость
Определение характеристик: число циклов до разрушения (N); пределы
выносливости (усталости) (σR) при температурах от 20 до 1200 °С, база испытаний – до 108 циклов, управление циклом напряжения (Δσ), коэффициент асимметрии цикла нагружения Rσ от – 1 до 0,7, частота нагружения – от 20 до 400 Гц, схемы нагружения – растяжение-сжатие и чистый изгиб при вращении. Построение кривых усталости (кривых Велера).
Испытания проводятся на испытательном оборудовании производства ведущих зарубежных фирм («Walter+Bai AG», Швейцария; «RUMUL» Швейцария), а также на отечественном оборудовании (НИКИМП, СССР), имеющем действующие сертификаты по метрологической аттестации и полностью соответствующем требованиям нормативных документов.
Испытания на скорость роста трещины усталости
Определение характеристик: скорость роста трещины усталости (СРТУ), коэффициенты интенсивности напряжений (КИН), коэффициенты уравнения Пэриса и др.. Температура испытаний от 20 до 1200 °С, коэффициент асимметрии цикла нагружения R от 0,1 до 0,5, частота нагружения – от 0,1 до 40 Гц. Построение кинетических диаграмм усталостного разрушения.
Испытания проводятся на испытательном оборудовании производства ведущих зарубежных фирм («Walter+Bai AG», Швейцария; «RUMUL» Швейцария), имеющем действующие сертификаты по метрологической аттестации и полностью соответствующем требованиям нормативных документов.
Испытания на вязкость разрушения К1С
Определение характеристик: коэффициент интенсивности напряжений (КИН) К1С, раскрытие в вершине трещины при максимальной нагрузке (δС) и др. Температура испытаний от 20 до 1200 °С. Испытания проводятся на испытательном оборудовании производства ведущих зарубежных фирм («Walter+Bai AG», Швейцария), имеющем действующие сертификаты по метрологической аттестации и полностью соответствующем требованиям нормативных документов.
Нормативная документация
Испытания на растяжение проводятся в соответствии со следующей нормативной документацией:
ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение.
ГОСТ 9651-84. Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах.
ASTM E8/E8M-22. Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials
ASTM E21-20. Standard Test Methods for Elevated Temperature Tension Tests of Metallic Materials
ASTM E111-17. Standard Test Method for Young’s Modulus, Tangent Modulus, and Chord Modulus
Испытания на длительную прочность и ползучесть проводятся в соответствии со следующей нормативной документацией:
ГОСТ 10145–81. Металлы. Метод испытания на длительную прочность.
ГОСТ 3248–81. Металлы. Метод испытания на ползучесть.
ISO 204:2018. Metallic materials – Uniaxial creep testing in tension – Method of test.
ASTM E139-11(2018) Standard Test Methods for Conducting Creep, Creep-Rupture, and Stress-Rupture Test of Metallic Materials.
ASTM E292-18 Standard test methods for Conducting Time-for-Rupture Notch Tension Tests of Materials.
Испытания на малоцикловую усталость проводятся в соответствии со следующей нормативной документацией:
ГОСТ 25.502-79. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость.
АSTM Е466. Standard Practice for Conducting Force Controlled Constant Amplitude Axial Fatigue Tests of Metallic Materials.
АSTM Е606. Standard Practice for Strain-Controlled Fatigue Testing.
Испытания на многоцикловую усталость проводятся в соответствии со следующей нормативной документацией:
ГОСТ 25.502-79. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость.
АSTM Е466. Standard Practice for Conducting Force Controlled Constant Amplitude Axial Fatigue Tests of Metallic Materials.
ММ 1.595- 33-391-009. Метод определения величины предела усталости никелевых жаропрочных сплавов при эксплуатационных температурах методом ступенчатого назначения нагрузки («методом лестницы»).
Испытания скорость роста трещины усталости проводятся в соответствии со следующей нормативной документацией:
ОСТ 1 92127-90. Металлы. Метод определения скорости роста усталостной трещины при испытании с постоянной амплитудой нагрузки
ASTM E647. Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates.
ММ 1.2.223-2021. Методика проведения испытаний конструкционных сплавов на скорость роста трещины усталости с определением порогового значения коэффициента интенсивности напряжений.
Испытания на вязкость разрушения К1С проводятся в соответствии со следующей нормативной документацией:
ГОСТ 25.506-85. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении.
ОСТ 1 90215-76. Металлы. Метод определения вязкости разрушения при плоской деформации (К) 1С.
- ASTM E399. Standard Test Method for Linear-Elastic Plane-Strain Fracture Toughness K1C of Metallic Materials.