Образец для определения трещиностойкости материала Советский патент 1987 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и может быть использовано для определения их тре- щиностойкости.

Цель изобретения - повышение точности определения трещиностойкости за счет обеспечения распространения трещины в плоскости надреза.

На фиг. 1 изображен призматический образец для определения трещиностойкос- ти; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Образец может иметь различную форму: цилиндрическую, как в способе-прототипе, дисковую или призматическую.

На фиг. 1 и 2 изображен в качестве примера двухконсольный призматический образец, вырезанный из сварного соединения.

Надрез 1 между консолями 2 и 3 выполнен в плоскости симметрии сварного шва 4, У вершины надреза 1 выполнен срез 5. Поверхность среза 5 имеет цилиндрическую форму с осью, расположенной в плоскости надреза 1.

Срез 5 может быть выполнен с одной боковой стороны образца или с двух сторон, как это показано на фиг. 2, для призматического образца. В зоне вершины надреза поверхность среза перпендикулярна плоскости надреза.

Радиус цилиндрической поверхности устанавливают из условий обеспечения возможности наблюдения за развитием трещины из вершины надреза, создания концентрации напряжений, вызывающей распространение трещины в плоскости надреза 1.

Испытание на трещиностойкость осуществляют следующим образом.

К консолям 2 и 3 образца через отверстия б и 7 прикладывают усилия Р до образования из вершины надреза 1 трещины (не показана). Развитие трещины регистрируют наблюдением за поверхностью среза 5. Вогнутый профиль среза 5 содержит концентрацию в зоне начального развития трещины, обуславливающую распространение ее в плоскости надреза.

Последующий рост трещины происходит в условиях стесненных деформаций, создаваемых дополнительными боковыми канавками 8. Глубина h среза 5 больше глубины д канавок 8, поэтому трещина распространяется от верщины надреза 1 в его плоскости и далее в плоскости боковых канавок 8. Пример испытания на трещиностойкость. Призматический образец 50X120x125 мм

вырезали из многослойного сварного соединения листов из малоуглеродистой стали толщиной 80 мм. Глубина надреза 6, 5 .мм, глубина боковых канавок 5, 5 мм, радиус Р у вершины надреза и боковых канавок

Q не более 0,1 мм, глубина h среза 5, 7 мм, ширина среза 8 мм, радиус г цилиндрической поверхности выбирали от 5 до 30 мм. Диаметр крепежных отверстий 35 мм. Усталостную трещину выращивали на машине ЦДМ-10ПУ при циклическом растягива5 НИИ усилием Р-40 кН, коэффициент асимметрии 0,1.

При радиусе г меньшем 5-10 мм, трещину трудно наблюдать на поверхности среза. Рациональные значения радиуса г

Q составляли от 20 до 30 мм.

Оценивалась фактическая длина трещины и угол ее отклонения от плоскости разрушения. Анализ результатов испытаний 40 щт образцов различных технологических вариантов сварки показал, что для г 30 мм обеспечено распространение трещины в плоскости надреза, угол наклона трещины не превышал 3°. При этом обеспечивалось получение прямолинейного фронта трещины.

Аналогичным образом срез может быть выполнен и на образцах круглой формы для оценки трещиностойкости материала.

Использование изобретения позволит повысить точность оценок параметров трещиностойкости материала в результате

5 уменьшения отклонения плоскости усталостной трещины от плоскости разрушения.

5

0

40

Формула изобретения

Образец для определения трещиностойкости материала, в котором выполнен надрез и расположенный у вершины надреза срез, перпендикулярный его плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет обеспечения распростране- дд ПИЯ трещины в плоскости надреза, поверхность среза имеет цилиндрическую форму с осью, расположенной в плоскости надреза.

-А

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки прочностных свойств материалов и их соединений. С целью повышения точности определения трещиностойкости материалов за счет обеспечения распространения трещины в плоскости надреза 1 в образце с надрезом 1 выполняют у вершины надреза 1 перпендикулярный плоскости надреза срез 5, поверхность которого имеет цилиндрическую форму, ось которой расположена в плоскости надреза. 2 ил. сл со ел Ю ьо со QO

ВНИИПИЗаказ 5271/39Тираж 776Подписное

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