Охлаждение образцов для испытаний по методу Шарпи: детали процесса

20 ноября 2025

Почему температурный режим — ключевой фактор

При испытаниях на ударную вязкость по методу Шарпи точность результатов напрямую зависит от того, насколько строго выдержан температурный режим. Это обусловлено физикой процесса:

  • с понижением температуры ударопрочность материала снижается;
  • переход от пластичного к хрупкому разрушению происходит в определённом температурном диапазоне.

Критические параметры контроля:

  • допустимое отклонение температуры образца — не более ±2 °C от заданного значения;
  • максимальное время от извлечения образца до испытания — 5 секунд;
  • равномерность охлаждения по всему объёму образца.

Этапы процесса охлаждения

Подготовка образцов к испытаниям включает несколько последовательных шагов:

  1. Выбор температурного режима
  • определяется типом материала и целями исследования;
  • ориентируются на международные стандарты (ГОСТ 9454-78, ASTM E23, ISO 148‑1 и др.), предписывающие испытания при отрицательных температурах;
  • рабочий диапазон — от -80 °C до +100 °C.

  1. Погружение в охлаждающую среду
  • образцы размещают в термостатирующей ванне;
  • используют корзины из нержавеющей стали (вместимость до 100 образцов);
  • обеспечивают полный контакт с охлаждающей жидкостью.

  1. Выдержка при заданной температуре
  • время термостатирования зависит от толщины образца и требуемой температуры;
  • контролируют стабильность температуры с помощью встроенных датчиков;
  • избегают локальных перегревов/переохлаждений.

  1. Извлечение и перенос к испытательной установке
  • применяют щипцы с низкой теплопроводностью, минимизирующие теплопотери;
  • соблюдают 5‑секундный лимит между извлечением и испытанием образца.

Рассмотрим основные методы с точки зрения эффективности процесса

  1. Термостаты с открытой ванной, с функциями нагрева и охлаждения Huber CC-902, Huber CC-820, Huber CC-508, Labo CP-800 Charpy

Процесс: образец погружается в термостатированную жидкость, циркулирующую в рабочей камере. Система автоматически поддерживает заданную температуру с точностью до ±0,02 °C.

Плюсы:

  • равномерное охлаждение по всему объёму;
  • быстрая стабилизация температуры;
  • автоматизированный контроль параметров;
  • совместимость с конвейерными системами подачи.

Минусы: затраты на оборудование.

  1. Погружной термостат Huber TC100 

Способ может быть приемлемой альтернативой использованию сухого льда или жидкого азота.
Процесс: образец погружают в спиртовую ванну, в которую помещают погружной зонд термостата Huber TC100.

Плюсы: стоимость ниже по сравнению с более инновационным оборудованием.

Минусы:

  • сложность точного контроля температуры (колебания до ±0,5 °C);
  • неравномерность охлаждения объема;

  1. Охлаждение жидким азотом

Процесс: образцы помещают в контейнер с жидким азотом (−196 °C) или парами азота. Требуется ручное регулирование глубины погружения.

Плюсы: достижение экстремально низких температур.

Минусы:

  • сложность точного контроля температуры;
  • риск термических трещин из‑за резкого перепада температуры;
  • необходимость средств индивидуальной защиты.

Почему стоит выбрать лабораторное оборудование в «Термолаб»: 5 весомых аргументов

Выбирая поставщика лабораторных термостатов, важно учитывать не только технические характеристики приборов, но и надёжность партнёра. «Термолаб» — это компания с 15‑летним опытом работы в сфере термостатирования, которая предлагает комплексные решения для лабораторий и промышленных предприятий.

  1. Глубокая экспертиза и индивидуальный подход

Наши специалисты разбираются в тонкостях термостатирования и требованиях отраслевых стандартов. Помогут подобрать модель лабораторного термостата, оптимально соответствующую вашим задачам и бюджету; учтут специфику ваших испытаний (температурные диапазоны, типы образцов, объёмы работ).

  1. Опыт в интеграции лабораторного оборудования

«Термолаб» накопила значительный опыт в интеграции термостатирующих систем в испытательные комплексы известных производителей: Galdabini (Италия) — лидер в механических испытаниях; Instron (США/Великобритания) — разработчик инновационных систем для испытаний материалов; Zwick‑Roell (Германия) — поставщик высокоточного испытательного оборудования.

  1. Доказанная надёжность решений

Наше лабораторное оборудование изготавливается в соответствии с международными стандартами качества (ISO, CE), проходит многоступенчатый контроль на всех этапах производства, демонстрирует стабильную работу в условиях интенсивной эксплуатации.

Результат: минимум простоев, снижение затрат на обслуживание, долгосрочная окупаемость инвестиций.

  1. Реальные кейсы и доверие крупных предприятий

Среди наших клиентов — ведущие промышленные гиганты России:

  • НЛМК (Новолипецкий металлургический комбинат) — один из крупнейших производителей стали в мире;
  • ОМК Трубодеталь — ключевой поставщик трубопроводной арматуры для нефтегазовой отрасли;
  • СТЗ (Северский трубный завод) — предприятие с полувековой историей производства трубной продукции.

Их выбор подтверждает: лабораторное и промышленное оборудование, а также сервис «Термолаб» отвечают требованиям самых ответственных производств.

  1. Полная поддержка на всём жизненном цикле

Мы обеспечиваем:

  • профессиональный монтаж и пусконаладочные работы с тестированием точности параметров;
  • обучение персонала работе с оборудованием и программным обеспечением;
  • гарантийное обслуживание (до 2-х лет) и постгарантийную поддержку;
  • оперативную поставку запчастей и расходных материалов;
  • консультации по оптимизации процессов термостатирования;
  • наличие вспомогательных аксессуаров на нашем складе: щипцы с низкой теплопроводностью для безопасного переноса образцов и специальные корзины из нержавеющей сталиразличной вместимости;