Способ испытания на прочность плоского образца с концентратором на боковой грани

Способ испытания на прочность плоского образца с концентратором на боковой грани

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности путем учета влияния кинетики развития трещины На одну из плоских сторон образца с концентратором накладывают припой и закрепляют его на образце пластиной и проволокой . Нагревают сборку до температуры пайки и нагружают. Процесс образования трещины фиксируется по появлению припоя на стороне, противоположной его расположению . 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ IF ÑÊÈX

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 3 /18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ «;;), 4Я

«. ; .,-я «,.g (" -

«Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4777627/28 (22) 02.01.90 (46) 07,08.92, Бюл. № 29 (71) Опытный завод энергетического машиностроения (72) B,Н.Семенов, Л,Е.Сипягина, А,Н.Васютин, А.А,Новожилов и А.И.Тананов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1472799, кл. С 01 N 3/18, 1989, (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ПЛОСКОГО ОБРАЗЦА С КОНЦЕНТРАТОРОМ НА БОКОВОЙ ГРАНИ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к области испытаний механических свойств металлов, Известен способ испытания образца в

KoHTGKTe с припоем (авт.с, № 1472799А), в котором с целью направленного зарождения трещины на боковой поверхности плоского образца до нанесения припоя создают концентратор напряжений в виде надреза, являющийся местом зарождения трещины, а затем на рабочую поверхность образца наносят припой. Далее при температуре пайки и приложении определенной нагрузки происходит образование и рост трещины определенной длины. Данный способ позволяет определить длину трещины после разрушения образца при комнатн ой температуре,. но не позволяет определить механизм процесса образования (зарождения и роста) трещины, что бывает необходимо для подбора оптимального режима пайки. Кроме того, известный способ вносит погрешность при определении длины образовавшейся при повышенной температуре трещины, т.к. определение длины трещины осуществляется при ком Ж„„1753347 А1 (57) Изобретение относится к испытательной технике, к испытайиям на прочность, Цель изобретения — повышение точности путем учета влияния кийетики развития трещины, На одну из плоских сторон образца с концентратором накладывают припой и закрепляют его на образце пластиной и проволокой. Нагревают сборку до температуры пайки и нагружают. Процесс образования трещины фиксируется по появлению припоя на стороне, противоположной его расположению. 1 ил. натной температуре, происходит некоторое смыкание краев трещины при охлаждении материала, т.е. размеры трещины не соответствуют размерам при испытании при повышенной темпера гуре .Цел ью предлагаемого способа является повышение точности путем учета влияния кинетики развития трещины, что становится возможным благодаря изучению кинетики зарождения и развития трещины. Предлагаемый способ позволяет увеличить точность определения размеров трещины в процессе испытаний. Достигается это тем, что при испытаниях по предлагаемомуспособу припой располагают между нижней рабочей поверхностью образца и прикрепленной к образцу пластиной, обеспечивающей наличие капилляра, заполненного расплавом припоя, между образцом и пластиной и позволяющего по появлению припоя на поверхности образца, находящейся под наблюдением, определить момент зарождения трещины и процесс его развития.

На фиг.1 изображен плоский испытуемый образец; на фиг.2- разрез А-А на фиг,1, 1753347

Образец 1 выполнен с надрезом 2, являющимся концентратором напряжений, а следовательно, местом зарождения трещины, Припой 2 располагают в зазоре между ни>кней поверхностью образца 1 и пластиной 4, которая прикреплена к образцу с помощью проволоки 5. Пластина 4 изготовлена из материала испытуемого образца. Далее образец нагревают до температуры пайки (температуры жидкого состояния припоя), нагружают, в результате чего в образце происходят образование и рост трещины. Процесс образования и роста трещины фиксируется по появлению припоя на верхней (находящейся под наблюдением) поверхности образца, Фиксирование осуществляется на разных последовательных стадиях процесса образования и развития трещины при помощи фотографирования и киносъемки.

Пример. По предложенному способу были проведены испытания образцов из стали 12Х18510Т, Для проведения испытаний были изготовленй образцы, на рабочей поверхности которых выполнялся надрез глубиной 1 мм. Пластина изготавливалась из стали 1Х18H10T по конфигурации, повторяющей рабочую часть образца. Между пластиной и образцом помещалась фольга припоя марки ПСр 70 толщиной 0,1 мм. Пластина прикреплялась к образцу при помощи проволоки из нержавеющей стали, Далее испытуемый образец помещали в испытательную установку типа ИМАШ-20-78 с визуальным и телевизионным контролем.

Образец эакреплялй в вакуумной камере, далее образец нагревали до температуры испытаний — температуры жидкого состояния припоя (Тисл=800 С) и сообщали нагрузку. Фиксирование процесса образования и роста трещины осуществлялось при помощи фотографирования и киносъемки по появлению в трещине расплава припоя на противоположной от пластины поверхности образца, Рост трещины происходил при возникновении в образце напряжения более гав=0,82

5 о*8,2 кгс/мм (о = y =-ф =0,82 кгс/мм ), где P — сообщаемое образцу растягивающее усилие; S — площадь рабочего сечения образца.

Следовательно, для предотвращения

10 развития трещины необходим подбор такого режима пайки,при котором будут предусмотрены меры по релаксации возникающих в конструкции напряжений. Напряжения не должны превышать значения о =0,82

15 кгс/мм, что позволит предотвратить процесс образования трещин в напряженных конструкциях в процессе пайки, тем самым повысить выход годного выпускаемой продукции, 20 Фиксирование стадий развития трещин в процессе испытаний дает возможность оценить механизм образования трещины в материале под воздействием расплава припоя.

Формула изобретения

Способ испытания на прочность плоского образца с концентратором на боковой грани, 30 заключающийся в том, что на образец наносят припой, нагревают образец с припоем до температуры пайки, прикладывают к его концам осевую растягивающую нагрузку и фиксируют образование трещины, по которой

35 судят о прочности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем учета влияния кинетики развития трещины, припой равномерно прижимают к одной иэ плоских поверхностей образца, а контроль за кинети40 кой образования трещины осуществляют в процессе нагружения со стороны, противоположной расположению припоя.

1753347

Фиг. 2

Составитель B.Ëàçàðåaà

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор А,Ворович

Редактор С.А.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2762 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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