Испытание на разрыв

Испытание на разрыв — один из ключевых методов контроля прочности материалов, от которых зависит надежность и безопасность продукции. Эта процедура позволяет определить предел прочности при растяжении, выявить возможные дефекты и оценить качество сырья. Без таких исследований невозможно представить производство кабельной продукции, текстиля, упаковки, стройматериалов и множества других изделий, где важно понимать, как поведет себя изделие под нагрузкой.

Отдельного закона, посвященного только тестированию на разрыв, не существует. Однако их необходимость может быть закреплена в:

• ФЗ №184 "О техническом регулировании" — регулирует требования к продукции, где исследования могут подтверждать безопасность и качество;
• Технических регламентах ТС/ЕАЭС — например, ТР ТС 010/2011, 017/2011, 019/2011, где установлены требования к прочности и методам экспертиз;
• ФЗ № 162 "О стандартизации в РФ" — через ГОСТы, в которых прописаны используемые методики.

Цель и задачи

Испытание на разрыв — это один из ключевых методов механических испытаний материалов, при котором образец подвергается растягивающему усилию до момента разрушения. Такой тест дает возможность выявить, насколько прочен, эластичен и пластичен материал, и как он ведет себя под нагрузкой.

Основные цели и что именно измеряют:

1. Предел прочности (в или Rm) — максимальная нагрузка, которую материал способен выдержать без разрушения.
2. Предел текучести (т или Re) — напряжение, при котором товар начинает деформироваться необратимо.
3. Относительное удлинение ( или A) — насколько продукция растянулась перед разрывом.
4. Относительное сужение ( или Z) — уменьшение поперечного сечения в месте разрыва.
5. Модуль упругости (E) — показатель жесткости, определяющий, насколько материал сопротивляется деформации на начальном этапе растяжения.

Такое исследование особенно важно при выборе стройматериалов, товаров для машиностроения, производства конструкций и других сфер, где критична надежность под нагрузкой.

Методы испытаний

Основные методы проверок на разрыв и обработка результатов:

1. Расчет предела пропорциональности. Этот показатель показывает, до какого момента материал деформируется упруго. Определяется двумя способами:

   • Расчетный — постепенное ступенчатое нагружение до 70–80% предполагаемого предела с фиксацией приращений удлинения и расчетом усилия методом интерполяции.

   • Визуальный анализ стартового сегмента кривой напряжение-деформация с определением величины удлинения по установленной длине образца.

2. Расчет модуля упругости. Характеризует упругие свойства материала. Определяется:

   • Тензометрическим методом — измерение удлинения при ступенчатом нагружении с тензометром.

   • Графическим методом — вычисление наклона начального участка диаграммы растяжения.

3. Расчет пределов текучести (физический, верхний, нижний). Определяется по диаграмме растяжения с контролем скорости нагружения (0,00025–0,0025 с−1). Важно для оценки пластичности материала.

4. Расчет временного сопротивления. Наивысшее усилие перед разрушением образца при плавно возрастающем нагружении. Скорость деформации должна быть ограничена для точности результата.

5. Определение конечной расчетной длины образца. После разрушения части образца выравнивают и измеряют длину между метками штангенциркулем с точностью 0,1 мм. При необходимости проводят пересчет с учетом места разрыва.

Методы проверки прочности текстиля:

1. Метод стального шарика — сферический штифт оказывает давление на ткань до ее разрыва, измеряется сила.
2. Гидравлический метод — ткань закрепляется на диафрагме, на которую подается жидкость под давлением до повреждения.
3. Метод давления воздуха — аналог гидравлического, но вместо жидкости используется газ.

Эти методы обеспечивают точное и надежное определение прочностных характеристик материалов и текстильных изделий.

Используемое оборудование

Оборудование для исследований на растяжение включает различные типы машин и приборов:

1. Машины с постоянной скоростью растяжения, где образец равномерно удлиняется до разрыва при неизменной скорости увеличения расстояния между зажимами;
2. Маятниковые установки, обеспечивающие переменную скорость деформации и рост нагрузки за счет колебательного движения зажима;
3. Машины с постоянной скоростью нагружения, которые поддерживают стабильное увеличение нагрузки на образец.

Также для комплексного анализа применяются: разрывные прессы до 100 тонн, микрорентгеноспектральные анализаторы, электронные микроскопы, газоанализаторы, маятниковые коперы, атомно-эмиссионные спектрометры, рентгеновские дифрактометры, высокочастотные пульсаторы и профилографы-профилометры.

Этапы проведения

Основные этапы разрывного исследования:

1. Подготовка образца по стандартам.
2. Установка и настройка оборудования.
3. Растяжение образца до разрыва.
4. Снятие показателей прочности и деформации.
5. Анализ результатов по нормативам.
6. Оформление протокола с итогами проверок.

Измеряемые параметры

Исследование на разрыв позволяет получить ключевые параметры изделия, отражающие его поведение под нагрузкой:

1. Предел прочности при растяжении — наибольшее напряжение, которое материал способен выдержать до начала разрушения, обозначаемое как в или Rm.
2. Предел текучести — уровень напряжения, при котором материал начинает пластически деформироваться без заметного увеличения нагрузки, характерен для материалов с площадкой текучести, обозначается т или ReH/ReL.
3. Относительное удлинение после разрыва — процент увеличения длины образца после разрушения по отношению к исходной длине, обозначается как  или A.
4. Относительное сужение после разрыва — степень уменьшения площади поперечного сечения образца после разрывания относительно первоначальной, обозначаемая  или Z.
5. Модуль упругости (модуль Юнга) — показатель жесткости, отражающий его сопротивление упругой деформации, определяется на начальном участке кривой растяжения и обозначается буквой E.

Нормативная документация и ГОСТы

Ключевые ГОСТы, регулирующие проведение тестов:

• ГОСТ 1497-84 (ISO 6892-84) — методы растяжения металлов (устаревший, но часто применяется в практике);
• ГОСТ 1497-2016 (ISO 6892-1:2016) — Современный стандарт для проверок металлов на растяжение при комнатной температуре;
• ГОСТ 25.101-83 — Методики расчетов и исследований на прочность с построением диаграмм деформации при одноосном растяжении;
• ГОСТ 28840-90 — Общие техтребования к машинам для исследований на растяжение, сжатие и изгиб;
• ГОСТ Р ИСО 527-1-2022 — проверка пластмасс на растяжение. Основные принципы;
• ГОСТ 3813-72 — способы выявления разрывной нагрузки и удлинения для текстильных тканей;
• а также иные стандарты, зависящие от специфики изделия.

Протокол испытания: как выглядит и что содержит

Протокол испытаний — это официальный документ, подробно фиксирующий все этапы и результаты проведенного теста. В нем отражается:

• точное наименование и описание характеристик проверяемого образца;
• подробное описание примененного способа  испытания;
• перечень и спецификация использованного оборудования;
• условия, при которых проходило исследование (температура, влажность и другие важные параметры);
• итоговые данные — показатели прочности и деформационные свойства материала;
• экспертное заключение о соответствии или несоответствии образца установленным нормативам (ГОСТ, ТУ и пр.).

Такой протокол служит надежным подтверждением качества и безопасности продукции.

Дополнительно наши специалисты помогут вам с оформлением и регистрацией в реестре сертификатов и деклараций соответствия, включая оформление свидетельств о государственной регистрации (СГР), добровольных сертификатов и пожарных сертификатов. Мы предоставляем экспертные заключения, услуги по регистрации товарных знаков и разработке логотипов, а также внесение в реестр Минпромторга.

В спектр наших услуг входят испытания на механические характеристики, морозостойкость и сейсмоустойчивость, а также внедрение систем менеджмента качества по стандартам ИСО 9001, 14001 и 45001. Мы выполняем расчеты прочности и разрабатываем методики проведения испытаний.

Обращайтесь к нам — мы профессионально и оперативно поможем оформить все необходимые документы и пройти все этапы сертификации!