Способ испытаний материалов на циклическую трещиностойкость Советский патент 1987 года по МПК G01N3/32 

1

Изобретение относится к испытя)1и ям материалов на циклическую трещин стойкость.

Цель изобретения - повышение точности испытаний путем учета влияния окружающей среды в области вершины трещины.

На чертеже показано соединение оразцов.

Два образца 1 с трещиной 2 скреплены боковыми гранями посредством герметизирующей прослойки 3.

Способ осуществляют следующим образом.

К основному образцу материала с плоскими боковыми гранями и поперечной трещиной прикладывают циклическую нагрузку, доводят его до разрушения и определяют параметры роста трещины и характер усталостного разрушения. Дополнительно подвергают аналогичным испытаниям два идентичных основному образца 1 с трещинами ; которые герметично скрепляют один другим боковыми гранями посредством герметизирующей прослойки 3, а о тр щиностойкости основного образца суд с учетом параметров роста трещины и характера усталостного разрушения этих двух образцов 1.

При приложении нагрузки напряженное состояние материала в вершине тщины формируется независимо в каждо образце, т.е. определяется толщиной t одного образца. В то же время уел ВИЯ поступления окружающей среды к вершине трещины соответствуют испытанию сплошного образг.а Толщиной

Т 2t+t

п

где t - толщина одного образцаtj, - толщина прослойки. Пример. Испытывают образец размерами 12x18x160 мм из закаленной и отпущенной при 650 С в течение 2 ч стали при постоянном амплитудном значении коэффициента интенсивности напряжений АК 9 МПа 41, коэффициенте асимметрии цикла и частоте 15 Гц. По результатам испытаний строят зависимость скорости роста усталостной трещины от ее длины и исследуют поверхность изломов. Подвергают

ВНИИПИ Заказ 880/44 Тираж 777 Подписное Произв.-полигр. пр-тие„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

35

0

25

0

аналогичн1.1м испытаниям два идентичных основному образца, которые герметично скреплены в захватах испытательной машины. В качестве прослойки используют резину толщиной t 1 мм.

В обоих испытаниях получено монотонное снижение скорости роста усталостной трещины от значения 2-10 м/цикл до полной ее остановки. Для основного образца фронт трещины вогнутый, что свидетельствует об ускоренном ее распространении вблизи свободных боковых поверхностей образца по сравнению с центральными слоя- 5 ми. Для двух скрепленных образцов фронт трещины имеет более сложную конфигурацию. При этом максимум скорости роста трещины соответствует как свободным поверхностям каждого образца, так и контактирующим с герметизирующей прослойкой. Минимальная скорость роста трещин, как и для основного образца, соответствует - центральному сеченио каждого из скрепленных образцов. Поэтому изменение скорости роста трещин и искривления фронта трещины являются следствием неоднородности напряженного состояния по толщине образца, а не

различных условий поступления окружающей среды в вершину трещины.

Формула изобретения

35

40

45 50

Способ испытаний материалов на циклическую Т1 ещиностойкость, заключающийся в том, что к образцу материала с плоскими боковыми гранями и поперечной трещиной прикладьшают циклическую нагрузку, доводят его до разрушения и определяют параметры роста и характер усталостного разрушения, отличающий- с я тем, что, с целью повьшения точности путем учета влияния окружающей среды в области вершины трещины, дополнительно подвергают аналогичным испытаниям два идентичных основному образца, которые герметично скрепляют один с другим боковыми гранями, а о трещиностойкости основного образца судят с учетом параметров роста трещины и характера усталостного разрушения этих двух образцов.

Изобретение относится к испытаниям материалов на циклическую трещи- ностойкость и позволяет повысить точность испытаний путем учета влияния окружающей среды в области вершины трещины. К образцу 1 материала с плоскими боковыми гранями и поперечной трещиной прикладывают циклическую нагрузку, доводят его до разрушения и определяют параметры роста трещины и характер усталостного разрушения. Дополнительно подвергают аналогичньм испытаниям два герметично скрепленных один с другим боковыми гранями образца. Определяют трещиностойкость основного образца с учетом параметров роста трещины и характера усталостного разрушения этих двух образцов. 1 ил. с (О (Л 3 0 00 О5