Способ изготовления образца с трещиной Советский патент 1987 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к технике испытаний материалов.

Цель изобретения - повышение надежности путем исключения возможности спонтанного разрушения образца в процессе создания усталостной трещины .

Способ осуществляют следующим образом,

В образце выполняют концентратор напряжений в виде надреза. Затем к образцу прикладывают циклическую из- гибную нагрузку до образования усталостной трещины так, чтобы надрез располагался в зоне сжатия.Способ основан на том, что в первом цикле у вершины надреза возникает зона пластически деформированного (сжатием) материала, в пределах которой су- .ществуют остаточные напряжения обратного знака (растягивающие). При последующем нагружении под действием внешней пульсирующей сжимающей нагрузки имеет место циклическое измене ние величины растягивающих напряжений в пластической зоне, обусловленной наличием надреза, а вне ее - пульсирующее сжатие. Поскольку уста- лостное повреждение материала возможно лишь в случае действия растя- гиваюпдих напряжений, то образовавшаяся в вершине надреза усталостная трещина распространяется только до границы пластической зоны и останавли

вается, как только ее оказывается в поле сжимающих напрялсений. Пример, Способ апробирован при испытании балочных образцов из стали ХШ15, отпуск 400°С, сечением

Длина трещины, мм, при количестве циклов нагружения

0,03

0,12

0,32

Редактор А. Огар

Составитель 10. Матвиенко

Техред А.Кравчук Корректоре. Кравцова

Заказ 5787/38 Тираж 776 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

12x18 мм и длиной 170 мм. Со стороны сечения меньшего размера выполняли острый надрез глубиной 3 мм и радиусом при вершине 0,01 мм. .Образцы циклически нагружали консольным изгибом с частотой 8 Гц, асимметрией R О и амплитудой нагружения, соответствующей максимальному напряжению в нетто-сечении, равному 3 0,5Go,i испытуемого материала. При этом надрез находился в сжимаемой части об разца.

Распространение трещины периоди- чески фиксировали при помощи микроскопа (х24) на боковых поверхностях образца.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, после определенного количества циклов трещина останавливается при неизменных параметрах нагружения без вмешательства оператора.

Формула изобретения

Способ изготовления образца с трещиной, заключающийся в том, что в образце выполняют надрез и прикладывают к нему циклическую нагрузку до образования трещины из в ершины надреза, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения возможности спонтанного разрушения образца, циклическую нагрузку прикладывают посредством изгиба, а надрез выполняют в зоне сжатия.

0,46

0,46

0,46

Изобретение относится к испытаниям материалов и позволяет повысить надежность изготовления образца с усталостной трещиной путем исключения возможности спонтанного разру- {пения образца в процессе создания усталостной трещины. К образцу при- кладьюают изгибную нагрузку так, чтобы надрез располагался в зоне сжатия образца. При достижении вершиной трерщны границы пластической зоны трещина останавливается, так как ее вершина оказьгоается в поле сжимающих напряжений. 1 табл. 00 СЛ СП со