Лаборатория акустических и физико-механических испытаний

Оборудование, используемое в лаборатории для проведения механических испытаний современных металлических и керамических материалов

Руководитель лаборатории – ведущий инженер Сысоев А.Н.
Научный руководитель лаборатории – к.ф.-м.н., в.н.с. Грязнов М.Ю., заместитель директора НИФТИ ННГУ по научной работе

Оборудование, имеющееся в лаборатории позволяет проводить изучение упругих и неупругих свойств металлов, сплавов, пластмасс, керамики, древесины и других твердых тел как методом акустической эмиссии, так и путем облучения образцов акустическими сигналами в диапазоне частот от долей герца до десятка мегагерц. Для решения поставленных задач лаборатория обладает уникальным измерительно-вычислительным комплексом для неразрушающего контроля низкоплотных материалов. Приборы акустической эмиссии позволяют изучать трещинообразование в процессе нагружения образцов. Лаборатория оснащена автоматизированной установкой “Обратный крутильный маятник” (0.1 Гц 10 Гц), автоматизированной установкой “Акустическая резонансная установка” (500 Гц 5 кГц) и акустической импульсной установкой (50 кГц 10 МГц).

Оборудование для исследования акустических свойств (обратный крутильный маятник – слева), измерения микротвердости (в центре) и высокоскоростная испытательная машина для проведения испытаний на разрыв (справа).

Лаборатория также оснащена оборудованием для изучения прочностных, электрических и магнитных характеристик современных конструкционных материалов:

• автоматизированная разрывная машина 2167 Р-50 для проведения механических испытаний на растяжение, сжатие и малоцикловую усталость при комнатной и повышенной температурах.
• гидравлический пресс EU-40 для проведения технологических испытаний на сжатие, расплющивание, сдвиг и др. изделий из конструкционных материалов.
• твердомеры Роквелла и Виккерса.
• микротвердомер ПМТ-3 и цифровой твердомер HVS1000.
• установками для прецизионного измерения удельного электросопротивления
• коэрцитиметр КМ-1 для измерения коэрцитивной силы металлов и сплавов при комнатной и повышенной температурах
• баллистические магнитометры МАГ-51Б, МАГ-59Б для исследования намагниченности насыщения металлов и сплавов при комнатной и повышенной температурах, а также проведения магнитного фазового анализа с одновременным определением температуры Кюри.

Электронно-микроскопический фрактографический анализ изломов образцов, полученных методом послойного лазерного сплавления, после испытаний на растяжение (разрыв) (авт. Чегуров М.К.).

Лаборатория обеспечивает выполнение научно-исследовательских и дипломных работ студентами и аспирантами кафедры физического материаловедения, а также проведение лабораторных занятий по курсам “Физика металлов, сплавов и керамик”, “Физические основы прочности и пластичности”, “Методы исследований структуры и свойств материалов”, “Специальный физический практикум”, “Методы физической акустики в физическом материаловедении” и др., в том числе:

• Измерение модуля упругости и характеристик рассеяния энергии в металлах и полимерах.
• Определение энергии активации диффузии атомов углерода в решетке железа.
• Измерение акустической анизотропии металлов и сплавов.
• Исследование внутреннего трения и упругих модулей в нано- и микрокристаллических материалах.
• Испытания на растяжение образцов углеродистых сталей при комнатной температуре. Определение стандартных механических свойств при испытаниях на растяжение.
• Испытания на растяжение при повышенных температурах. Испытания на сверхпластичность микрокристаллических сплавов.
• Магнитный фазовый анализ.
• Исследование механизмов распада пересыщенного твердого раствора при отжиге медных и алюминиевых сплавов.
• Исследование процессов рекристаллизации в деформированных медных и алюминиевых сплавов.
• Исследование влияния отжига на твердость отдельных структурных элементов конструкционных сталей.

Микроструктура сильнодеформированного медного сплава Cu-Ag после рекристаллизационного отжига (авт. Ланцев Е.А.).

Диаграммы деформирования ультрамелкозернистого сплава ПТ-3В при комнатной температуре (слева), а также результаты испытаний на сверхпластичность сплава ПТ-3В при различных температурах (в центре) и скоростях растяжения (справа). (авт. Сысоев А.Н., Грязнов М.Ю.). Результаты исследований опубликованы в журнале “Journal of Alloys and Compounds” (2017 г.).