Способ испытания материалов на прочность и термостойкость Советский патент 1984 года по МПК G01N3/60 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании материалов на прочность и термостойкость. Известен способ испытания материн лов на прочность и термостойкость, заключающийся в том, что испытуемый образец нагружают заданным усилием, а егорабочую часть подвергают цикли ческому нагреву и охлаждению. 13. Известен также способ испытания материалов на прочность и термостойкость, заключающийся в том, что обра зец в виде стержня жестко связывают торцами с нагружателем, выполненным из материала, имеющего коэффициент термического расширения, отличный от коэффициента термического расширения материала образца, нагревают и охлаждают образец и нагружатель С2 Недостатком известных способов является несоответствие условий испытания эксплуатационным, при кото рых в металле, находящемся в двухосном нагруженном состоянии, имеет место значительный градиент температуры по сечению образца. Цель изобретения - приближение условий испытания к эксплуатационным путем создания в образце двухосного напряженного состояния с градиентом температуры вдоль третьей оси. Указанная цель достигается тем, .что согласно способу испытания материалов на прочность и термостойкость заключающемуся в том,.что образец жестко связывают с нагружателем, выполненным из материала, имеющего коэффициент термического расширения отличньш от коэффициента термического расширения материала образца, нагревают образец с нагружателем и охлаждают образец,, последний связывают с нагружателем по его боковой поверхности, нагружатель после нагре на термоизолируют, а охлаждают одну из свободных торцовых поверхностей образца. На фиг. 1 изображено приспособление для реализации предлагаемого спо соба; на фиг. 2 - то же, вид сверху Приспособление для реализации спо соба выполнено в виде нагружателя 1 представляющего собой пластину с пря моугольным, круглым или другой формы сквозным отверстием 2, повторяю252щим форму испытуемого образца 3. Нагрз.жатель 1 вьтолнен из материала, имеющего коэффициент термического расширения, отличный от коэффициента термического расширения материала образца 3. Способ осуществляется следующим образом. Образец 3, подлежащий испытанию, на одной из поверхностей которого может быть выполнен дефект, например,, в виде трещины 4, вставляют в отверстие 2 нагружателя 1 и связывают с последним по- боковой поверхности образца 3, например, с помощью сварки. Нагревают нагружатель 1 с образдом 3 до заданной температуры,которая обеспечивает в последнем двухосные растягиваюшле напряжения, соответствующие эксплуатационным в реальной конструкции, например в сос.уде давления, Указанные напряжения возникают в образце 3 вследствие различного термического расширения материалов образца 3 и нагружателя 1. Затем поверхность нагретого нагружателя 1 термоизолируют изоляцией 5, а на одну из свободных торцовых поверхностей образца 3 подают охлаждаюш 1Й поток жидкости или газа, температура которых соответствует температуре потока, создающего термоудар в реальном сосуде, В результате этого в образце 3, находящемся в Двухосном напряженном состоянии, появляется градиент температуры вдоль третьей оси и, следовательно, дополнительные напряжения, которые могут привести к его разрушенг-по. Возникающие в образце 3 градиент температуры и деформацию измеряют термопарами и тензодатчиками (не показаны) . При испытании на термоудар определяют напряжения, необходимые для разрушения, и величину раскрытия трещины 4, по которым судят о прочности и термостойкости образца 3. При многократном термоциклировании определяют также количество циклов до разрушения 3. Изобретение позволяет приблизить условия испытаний к условиям эксплуатации путем создания в испытуемом образце двухосного напряженного состояния и значительного градиента температуры вдоль третьей оси,

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ И ТЕРМОСТОЙКОСТЬ, заключающийся в том, что образец жестко связывают с нйгружателем, выполненным из материала, имеющего коэффициент термического расширения, отличный от коэффициента термического расширения материала образца, нагревают образец с нагружателем и охлаждают образец, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания к эксплуатационным путем создания в образце напряженного состояния с градиентом температуры вдоль третьей оси, образец связывают с нагружателем по его боковой поверхности, нагружатель после нагрева (Л термоизолируют, а охлаждают одну из свободнь х торцовых поверхностей образца . 5