Способ исследования механических свойств материала

Способ исследования механических свойств материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов и позволяет повысить точность за счет исключения погрешностей, связанных с влиянием смачиваемости. Формируют трещину в образце и заполняют ее полость у вершины прозрачной жидкостью, при этом в полости трещины создают разрежение P, выбираемое в пределах -0,8 атм *98 P *98 -0,5 атм. Прикладывают к образцу циклические нагрузки. По изменению интерференционной картины на поверхности жидкости определяют напряжения у вершины трещины.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Sl)5 G 01 М 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

g",» ggy

П и Ф.Л I 2..; .;; ;в Д1 ф

"" " 1

Б i5i, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБ ЕТЕНИНМ И ОтйРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4336973/25-28 (22) 30.11.87 (46) 07.04.90. Бюл. И 13 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения пцНИИТМАШ11 (72) Г.А.Дробахин (53) 620. 178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1188569, кл. С 01 N 3/08, 1985. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к исслеИзобретение относится к области материаловедения, а именно к иссле.— дованию свойств материала при циклическом нагружении.

Цель изобретения — повьппение точности за счет исключения погрешностей, связанных с влиянием смачиваемости

Способ осуществляется следующим образом.

На образце исследуемого материала формируют усталостную трещину, наведенную из вершины надреза. Вершину трещины заполняют оптически прозрачной жидкостью. В вершине трещииы создают разряжение, осуществляющее объемное распределение оптически прозрачной жидкости равномерным слоем по поверхности вершины трещины. Создают в образце циклические нагрузки, раскрывающие вершину трещины. По изменению интерференционной картины на поверхности оптически прозрачной жидкости, „.SU„„1555 45 А1

2 дованию механических свойств материалов и позволяет повысить точность за счет исключения погрешностей, связанных с влиянием смачиваемости. Формируют трешину в образце и заполняют ее полость у вершины прозрачной жидкостью, при этом в полости трещины создают разрежение P выбираемое в пределах -0,8 атм (Р (-0,5 атм.

Прикладывают к образцу циклические нагрузки. По изменению интерференционной картины на поверхности жидкости определяют напряжения у вершины трещины. соответствующей фиксированному значению механических напряжений у вершины трещины, которую наблюдают микроскопом и определяют механические свойства материала.

Пример. Испытывали образцы из стали 06Х12НЗДЛ. Сд

В прямоугольном образце размером (,Д

10 60 «350 электроэррозионным способом выполняли инициирующий надрез глубиной

2 мм и радиусом при вершине 0,15 мм.

Поверхность участка с надрезом размером 10х55 обрабатывали под металлографический шлиф. На электрогидравлической машине усилием в 10 т осевым растяжением проводили циклическое нагружение образца и контролировались нагрузки Р > открытия трещины и нагрузка Ро закрытия трещины при размахе коэффициента интенсивности напряжений ЬК=3,5 МПа (М. Скорость трещины при этом составляла 7 10 мм/цикл. Максимальная нагрузка

1555645

Составитель И.Гринев

Техред Л,Сердюкова Корректор Э.Лончакова

Редактор Л.Гратилло

Заказ 552 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 на образец Рщ,„ 1,3 т. При Р=Рнакс в область вершины трещины вводили втиранием жидкость с поверхностным натяжением порядка 6 0,04 н/м. Излишки жидкости, оставшиеся на поверхности, удаляли потоком воздуха, направленным вдоль поверхности образца.

После чего нагрузку снижали и с помощью оптического устройства в монохроматическом свете контролировали вытеснение жидкости иэ приповерхностной полости трещины. При закрытии контрольного участка вершины трещины порядок и размер оси интерференционной полосы на контуре жидкости.стабилизировались при Р=Р,д„ .=0,61 т. С помощью накладных пластин локализовали область вершины трещины. Поверхности пластин, сопрягаемые с поверхностью образца, покрывались слоем вакуумной резины. В пластинах со стороны контроля изготовляли для наблюдения окно с противоположной стороны — вход к микровакуумной камере.

Окно и вакуумная камера расположены в области вершины трещины. Надрез с торца образца герметиэировали герметиком марки ВТО. Перепад давления на сторонах жидкостной пленки получали путем выкачивания воздуха из вакуумной камеры с помощью насоса ВН-10.

Перепад давления контролировали вакуумным манометром, установленным в камере. После создания разрежения в полости трещины, равного 6,6 атм повышали нагрузку на образец и с помощью оптического устройства при увеличении 500 наблюдали эа пленкой л жидкости в области вершины трещины.

Дестабилизация интерференционной картины наступила при P=O, 78 т ° Эту нагрузку приняли за P=Pop =О, 78 т. Оценка Рор только с помощью микроскопа дала значение Р =1, 15 т. При разряжении Р в полости трещины P ) -0,5 получали значение Р=Р4 в диапазоне от Р р

=0,78 т до Р р =1,05 т. По найденному значению Ррр определяли величину

К pp — коэффициента интенсивности напряжения (KHH) открытия трещины, и по нему значение эффективного размаха КИН 4Кеу =К „,— Кор, где Киаф, максимальное значение КИН в цикле, соответствующее Р=Р„ „, Kotopoe IIQ3 воляет оценить циклическую трещиностойкость материала.

Формула изобретения

Способ исследования механических

25 свойств материала, заключающийся в том, что в образце формируют трещину, заполняют полость у ее вершины оптически прозрачной жидкостью, нагружают образец циклической нагрузкой и определяют механические свойства материала по изменению интерференционной картины на поверхности жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в полости

35 трещины создают разрежение Р, выбираемое в следующих пределах -0,8 атм ( (P(-0,5 атм.