Способ испытания образцов на ползучесть Советский патент 1987 года по МПК G01N3/18 

113

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытания образцов на ползучесть.

Цель изобретения - снижение тру- -доемкости испытаний за счет использования для определения характеристик материала лишь трех образцов.

На фиг. 1 изображены диаграммы .зависимости деформации от напряжения для стали 40Х при 20 С и нагружении со скоростями, соответствующими верхним пределам; на фиг. 2 - диаграммы изменения деформации во времени, построенные по данным фиг. 1; на фиг.З то же при нагружении со скоростями, соответствующими нижним пределам; на фиг, 4 - диаграммы, построенные по данным фиг. 3.

Способ осуществляется следующим образом.

При заданной температуре для определения характеристик материала последовательно испытывают три образца, которые нагружают с постоянной скорос- . тью. При этом скорость нагружения первого образца выбирают в пределах 95-150 МП/с, что способствует мгновенному деформированию. При скорости нагружения меньше 95 МПа/с в образце возникают деформации ползучести, а при скорости нагружения больше 150 МПа/с новых данных .о физико-механических свойствах материала получено не будет. Кроме того, скорость нагружения больше. 150 МПа/с приводит к усложнению конструкции испытательных устройств.

Скорость нагружения второго образца выбирают в пределах 20- 60 МПа/с, что обеспечивает возникновение в образце деформаций ползучести, имеющих средние значения от максимальных величиК. Яагрунсение образца со скоростью ниже 20 МПа/с и выше 60 МПа/с приводит к отклонению деформаций ползучести в образце от средних значений, что вызывает снижение точности определения характеристик материала.

. Скорость нагр5гжения третьего образца выбирают в пределах 0,5- 10 МПа/с, что обеспечивает наиболее точное получение диаграмм ползучести При указанном режиме в образце возникают максимально воз У1ожные деформации ползучести. Нагружение образца со скоростью меньше 0,5 МПа/с приводит к тому, что воздействие нагружающего

52

усилия происходит в течение длительного времени, что увеличивает трудоемкость испытаний. Нагружение образца со скоростью больше 10 МПа/с

уменьшает величину деформации ползучести в образце, что вызывает снижение точности определения характеристик материала.

В процессе нагружения всех трех

образцов регистрируют деформацию

образцов, определяют зависимость деформации от напряясения и по данной зависимости судят о характеристиках материала.

Для других температур цикл испытаний повторяют.

Пример 1. Серию образцов (4 шт.) из стали 40Х диаметром 5,0 мм при 20 С подвергали нагружению с постоянной скоростью 150 МПа/с. Вторую и третью серии образцов при этой же температуре нагружали со. скоростями 60 и ТО МПа/с соответственно. Измеряли деформации образцов, результаты испытаний осредняли. Диаграммы зависимости деформации от напряжения в образцах приведены на фиг. 1. По результатам испытаний бьши определены характеристики ползучести стали 40Х,

которые приведены на фиг. 2. Диаграмма 1 получена при напряжении в образце, равном 300 МПа, диаграмма 2 - при 314 МПа, диаграмма 3 - при 320 МПа, диаграмма 4 - при 330 Mia

и диаграмма 5 - при 340 МПа.

Штриховые линии представляют диаграммы зависимости деформации от времени, которые получены экспериментальным путем при нагружении образцов в соответствии с аналогом. Несоответствие, диаграмм, полученных предлагаемым способом и базовым, составляет менее 5%, что подтверждает необходимую степень точности определения характеристик материала.

Пример 2. Серию образцов (5 шт.) из стали 40Х диаметром 5,0мм при 20 С подвергали нагружению с по- стоянной скоростью 95 МПа/с. Вторую и третью партии образцов при этой же температуре нагружали со скоростями 20 и 0,5 МПа/с соответственно.

Диаграммы зависимости деформации от напряжения приведены на фиг. 3.

По результатам испытаний бьши определены характеристики ползучести стали 40Х, которые приведены на фиг. 4. Порядок определения реологических характеристик аналогичен примеру 1 .

t,

Формула изобретения

Способиспытания образцов на ползучесть, по которому образцы нагревают до заданной температуры, нагружают постоянной нагрузкой, измеряют величину деформации и определяют за-

(,МПа

UOQ

05 20

tO

173154

висимость деформации от напряжения, по которой судят о характеристиках материала, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости испытаний, используют три образца, нагружают их с постоянной скоростью, которую для первого образца, выбирают в пределах 95-150 МПа/с,.для второго - 20-60 МПа/с, а третьего - 0,5-10 МПа/с.

40 60

фиг. г

80 t.MUH.

гтрт/я Зпар/пий

т

so

(рцг.З

е-10

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытания образцов на ползучесть. Цель изобретения - снижение трудоемкости испытаний за счет использования для определения характеристик материала трех образцов. Серию из трех образцов нагревают до заданной температуры, нагружают постоянной нагрузкой с постоянной скоростью, которую для первого образца выбирают в пределах 95-150 МПа/с, для второго - 20- 60 МПа/с, а третьего - 0,5-10 МПа/с, измеряют величину деформации и опре- деляют ее зависимость от напряжения, по которой судят о характеристиках материала. 4 ил. i (Л 00 00

Составитель М.Матюшин Редактор В.Ковтун Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 2415/38 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4