Способ испытания образцов материалов на термическую усталость Советский патент 1985 года по МПК G01N3/60 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании материалов на термическую усталость. Цель изобретения - повьшение точности испытания. На фиг. 1 изображена схема установки для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - испытуемый образец} на фиг. 3 - расположение испытуемых образцов в продувочной камере. Способ реализуется на установке, содержащей продувочную камеру 1.прямоугольного сечения, внутри которой размещены захваты (не показаньг) для крепления испытуемых образцов 2. Один торец продувочной камеры 1 соединен через переходной патрубок 3 с камерой 4 сгорания, которая подключена через систеьП) 5 и 6, обесречнвающие подачу к ней воздуха и топлива, к пульту 7 управления, соединенному также с дымососом 8, установленным на другом торце продувочной камеры 1. Пульт 7 управления рабочими режимами установки соединен с системами 9 и 10 для подачи в продувочную камеру 1 агрессивных газов блоком 11 автоматического управления нагревом испытуемых образцов 2 и с блоком 12 регистрации температуры образцов 2 и температуры воздействующего на них газового потока. Способ реализуется следующим образом. Из исследуемого материала изготав ливают партию клиновидных образцов 2 одинакового типоразмера высотой Н и длиной L, обеспечивающих максималь ное значение термических напряжений на -острой кромке. Технология -изготовления образцов 2 выбирается идентич ной технологии изготовления релль- ного конструкционного элемента, например лопатки турбины. На образцах 2 выполняют сквозную прорезь 13 параллельную острой кромке. Часть 14 образца 2 от острой кромки до прорези 13 является рабочей. Расстояние t от острой кромки до прорези 13 выполненной, например, электроискровым способом, выбирают в диапазоне 30-90% длины L на основании результатов предварительного эксперимента. Вьшолнение прорези 13 на расстоянии 1 от острой кромки меньшем, чем 0,3 длины L, может привести к значительному различию в тепловом состоянии этой части образца, 2 по сравнению с образцом 2 без прорези 13, а выполнение прорези 13 на расстоянии, большем 0,9 длины L, практически не влияет на значения термических напряжений на острой кромке. С прорези 13 выбирают в пределах 85-95% высоты Н образца 2 для того, чтобы не допустить возможного расчленения образца 2 на две части, И вместе с тем, чтобы перемычка 15 не оказывала существенного влияния на термонапряженное состояние материала в среднем по высоте Н сечения образца 2. Образць с прорезями 13, выполненными на различных расстояниях t, 1 j т.д. о.т острой кромки, закрепляют в продувочной камере 1 в несколько рядов на равном расстоянии друг от друга. Включают установку и подакзт в продувочную камеру 1 |газовьй поток с температурой, циклически изменяющейся Взаданном режиме о При испытании в газовом потоке образцов 2, имеющих одинковые размеры и различную длину рабочей части 14 за счет выполнения прорези 13 на различном расстоянии от острой кромки, создаются идентичные условия ьбтекания их тыльной части, что обеспечивает одинаковое тепловое состояние рабочих частей 14 образцов 2, снижает разброс получаемых данных и приводит к повышению точ- i ности испытаний, В процессе испытаний регистрируют число теплосмен до появления в образцах 2 трещин, по которому судят о сопротивляемости термической усталости образцов материала. Изобретение позволяет-повысить точность испытания за счет обеспечения одного и того же теплового состояния образцов, имеющих различную длину рабочей части, вследствие одинаковых условий обтекания газовым потоком тыльной части образцов.

13

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА ТЕРМИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ, заключакяцийся в том, что образцы .клиновидной формы закрепляют в исполнительной камере на равном рас стоянии один от другого, подвергают воздействию га.зового потока, циклически нагревают и регистрируют число теплосмен до появления трещин, по которому судят о сопротивляемости образцов термической усталости, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности испытания, используют образцы одинаковогУ с S типоразмера, имеющие каждьй сквозную прорезь, параллельную острой СО кромке, глубиной 0,85-0,95 высоты с образца. ел О)

(put. 2