Способ испытания материала на циклическую трещиностойкость

Способ испытания материала на циклическую трещиностойкость

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытаниям, к способам испытания материалов на циклическую трещиностойкость. Цель изобретения - повышение точности испытаний при температуре, отличной от комнатной. Образец с надрезом нагружают циклически, причем первый цикл осуществляют при комнатной температуре, а последующие - в агрессивной среде при отличной от комнатной температуре. В первом цикле измеряют максимальное раскрытие берегов надрезу, по которому задают раскрытие, измеряя нагрузку и определяя длину усталостной трещины. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

AI (19) (И) (51)5 С 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4342890/25-28 (22) 15. 12, 87 (46) 30.01.90, Бюл. Р 4 (71) Всесоюзный теплотехнический научно-исследовательский институт им, Ф.Э.Дэержинского (72) Е.А.Гринь, В.К.Игнатьев и Б.Р,Бейзерман (53) 620.178(088.8) (56) Салонен С,, Сероенен К.

Измерение роста трещин при помощи автоклавного устройства А/0 "Хубер".

M., Иатериалы симпозиума, 1982, с. -3-6.

Изобретение относится к испытаниям, а именно к способам испытания материалов на циклическую трещиностойкость.

Цель изобретения — повышение точности испытаний при температуре, отличной от комнатной, На чертеже изображена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство для осуществления предлагаемого способа выполнено следующим образом.

На лобовой грани образца 1, размещенного в испытательной камере 2, установлены по разные стороны от надреза элементы контактора, включающие держатель 3 .с жестко закрепленной в нем упругой. пластиной 4 и кронштейн

5, в реэьбовом отверстии которого

2 (54) СПОСОБ ИСПЫТАВИ1 МАТК1 ИАЛА liA

ЦИКЗШЧЕСКУ10 ТРЕЩ1ВОС .1011КОСТЬ (57) Изобретение относится к испытаниям, к способам испытания материалов на циклическую трециностойкость.

Цель изобретения — повышение точности испытаний при температуре, отличной от комнатной. Образец с надрезом нагружают циклически, причем первый цикл осуществляют при комнатной температуре, а последуюцие — в агрессивной среде при отличной от комнатJ ной температуры. В первом цикле измеряют максимальное раскрытие берегов надрезу, по которому задают раскрытие, измеряя нагрузку и определяя длину усталостной трещины. 1 ил. установлен контактный шток б, шиксиpyemiA в заданном положении контргайкой 7. Для крепления контактных проводов 8 к упругой пластине 4 и контактному штоку б служат соответственно винт 9 и гайка 10. Цержатель

3 и кронштейн 5 установлены на образце 1 через диэлектрические прокладки 11. Вывод проводов 8 из испытательной камеры 2 осуцествлен через гермовводы 12. Электрическая цепь устройства содержит резистор 13, стабилизированный источник 14 питания, ключ 15 и регистрируюций прибор двухкоординатный самописец 16.

Кроме того, устройство содержит средства цля измерения модуля упругости.

Способ осуществляют следуюцим образом, 1539580

Определяют модули Е и Е упру<о з гости материала при комнатной темпе,ратуре и температуре испытания. Перед проведением испытания в заданных ус5 ловиях образец нагружают при комнатной температуре усилием Р ., равным максимальной нагрузке Р цикла пред жс стоящего испытания. Измеряют произвольным инструментом, например индиKdTopoM часового типа повышен ой точности (1 мкм), соответствующее (пер воначальное) значение раскрытия 4 to

Дастраивают контактор вращением в резьбе контактного штока 6 так, чтобы 15

1 цепь размыкалась в момент достиже. ния образцом 1 второго раскрытия и с ,равного произведению первоначального раскрытия 4 to на отношение (Е, /Е о

Модулей упругости материала образца 20

При комнатной температуре и темпера туре испытания.

Значение раскрытия 4 tg соответству ет максимальному смещению образца в первом цикле нагружения. При меньших значениях смещения образца, т.е. при

dt cat< обеспечивается гарантированный контакт в электрической цепи устройства за счет поджатия упругой пластины 4 к головке контактного што- 30 ка 6. После настройки контактный шток 6 фиксируют в заданном положеНии контргайкой 7. Таким образом задают величину раскрытия, при котором измеряют нагрузку. Величина расКрытия соответствует максимальному раскрытию первого цикла с учетом темПературного изменения модуля упругости. Чтобы при испытании образца в заданных температурных условиях со- 40 хранить соответствие момента размыкания контактора установленного заданному (калиброванному) раскрытию Й, держатель 3, кронштейн 5 и контакт ный ыток 6 изготавливают из того же 4 материала, что и образец 1. Это позволяет скомпенсировать влияние температурного изменения размеров образца на величину установленного смещения, при котором происходит срабатывание контактора. Упругую пластину 4 изготавливают из высокопрочной коррозиониостойкой стали (например, из стали

40Х13). Контактирующие поверхности пластины 4 и головки. контактного штока 6 целесообразно покрывать коррозионностойким электропроводным материалом (например, путем вакуумного напыления или гальванического осаж-. дения) . В связи с этим сама головка штока может быть выполнена съемной и применяться при испытании образцов из различных материалов. В процессе испытания образца в заданных условиях периодически (в фиксированных циклах нагружения) замыкают ключом

15 цепь и пропускают через резистор

13 электрический ток от стабилизированного источника 14. С учетом воэможностей сущеcTBующей аппаратуры I для обеспечения гарантированной чувствительности метода рекомендуется использовать резистор сопротивлением

20 Ом и пропускать в цепи ток силой

1 мА. Сигнал падения напряжения на резисторе 13 подается на вход самописца 16 — вход Y двухкоординатного самописца Н-306. 1<о второй координате Х прибора подключен через вторичную аппаратуру датчик усиления. Регистрируют в процессе нагружения образца развертку сигнала с датчика усилия от сигнала падения напряжения на резисторе 13. В момент достижения образцом 1 заданного (калиброванного) раскрытия h t< происходит размыкание контакта между упругой пластиной 4 и.головкой контактного штока 6, разрывающее электрическую цепь резистора 13, что вызывает резкий скачок ("срыв") на регистрируемой развертке. По данной отметке определяют величину действующего на образец усилия 1 ;, соответствующего заданному раскрытию b t в фиксированном (i-м) цикле нагружения. После регистрации развертки цепь обесточивают ключом 15. В следующем фиксированном ((i+1)-м) цикле нагружения операцию регистрации развертки повторяют в той же последовательности. Для предотвращения положения диаграмм перед регистрацией в каждом последующем фиксированном цикле нагружения развертку смещают вдоль оси Y рукояткой сдвига нуля самописца 16. В результате испытания образца получают серию диаграмм,, представляющих для каждого фиксированного цикла контрольные величины нагрузки Р, по ко- торым определяют соответствующие зна- . чения податливости Л . образца:

bt я

Р с

Ь по которой определяют длину усталостной трещины.

Составитель Д.Поспелов

Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова

Редактор А.Ревин

Заказ 210

Тираж 492

Подписнбе

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,!01

5 15395

Формула изобретения

Способ испытания материала на цик лическую трещиностойкость, заключающийся в том, что образец с надрезом подвергают циклическому нагружению в условиях воздействия агрессивной среды, определяют модуль упругости материала и измеряют нагрузку и величину раскрытия берегов надреза, по которым определяют длину усталостной трещины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний при температуре, отличной

80 6 от комнатной, определяют температур-, ное изменение модуля упругости материала, первый цикл нагружения осуществляют при комнатной температуре, измеряют максимальное раскрытие берегов надреза при первом цикле, по которому определяют вторую величину раскрытия берегов надреза с учетом температурного изменения модуля упругости, а измерение нагрузки осуществляют в моменты времени, когда раскрытие берегов надреза равно второй величине.