Способ прогнозирования времени длительной прочности материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/00 

4 ГО

to

о

00

to

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки длительной прочности неоднородных жаропрочных материалов и их соединений.

Цель изобретения - сокращение трудозатрат на испытания материалов и повыше- ние точности определения длительной прочности структурно неоднородных соединений. 1 Способ осуществляют следующим обра- 4ом.

: Испытывают на длительную прочность две группы образцов. В первой группе используют образцы без надреза. Испытания этих образцов проводят при напряжениях, превышающих эксплуатационные. По результатам испытаний устанавливают зависимость напряжение-время до разрушения и по ней экстраполяцией не более низкие напряжения определяют ориентировочное значение о.а.п предела длительной прочности.

В образцах второй группы выполняют трещиноподобные надрезы до относительной сплошности сечения ,35-0,70. Нагружают образцы второй группы попарно с одинаковыми фо/. Нагружение t-й пары образ- :цов осуществляют скачала одинаковыми напряжениями а,, равными от 0,8 ш.п. до 1,2 (Jin. После разрушения первого образца испытуемой пары увеличивают напряжение и доламывают второй образец.

Для первого образца каждой пары регистрируют время Та, начала роста трещины в материале, время Тн/ до разрушения и критическую сплошность ф сечения на изломе.

Регистрацию времени Тш осуществляют методами электропотенциалов, раскрытия трещины или на основе металлографического анализа надреза. Допускается нанесение двух дополнительных надрезов меньшей глубины.

Для второго образца регистрируют время Тс, доламывания методом измерения раскрытия кромок надреза или методом акустической эмиссии.

По результатам испытаний вычисляют отношение Тш/Ти, и для прогнозирования используют результаты, соответствующие стабилизации отношения времени Тш до начала роста трещины к времени ти, до разрушения.

Прогнозируемое время т„, длительной прочности образца без надреза при эксплуатационном напряжении а; рассчитывают по формуле

igT:n(lg-cv,lg ci- gT:cilg(foi) I ( - lg(foi).

текучести 450 МПа. Образцы второй группы имеют кольцевые надрезы с радиусом при вершине менее 0,05 мм и с углом раскрытия 60 град. Относительная сплощность

сечения составляет 0,46 и 0,69. Напряжения нагружения составляют для второй группы 120, 145 и 175 МПа, что составляет ±20% от предела длительной прочности 140 МПа, найденного при испытании образцов без надрезов в интервале от 95 до 3475 ч нагружения. Время до разрущения образцов в различных парах составляет до разрушения первого образца от 83 до 1200 ч в различных парах, а время доламывания - около 10 ч. Стабильное значение отношения ТшУт«, -

с 0,24-0,29.. Прогнозируемое значение длительной прочности при 10 ч равно 110 МПа, что уточняет значение предела длительной прочности. Длительность испытаний при прогнозировании - около 12 тыс. ч.

0

Формула изобретения

Способ прогнозирования времени длительной прочности материалов, по которому испытывают на длительную прочность две группы образцов, в первой группе испытывают образцы без надреза при напряжениях, превышающих эксплуатационные, устанавливают зависимость напряжение-время до разрушения и по ней экстраполяцией определяют значение предела длиQ тельной прочности ал.п, образцы второй группы испытывают при кратковременном нагру- жении, определяют параметры разрущения и с их учетом прогнозируют время длительной прочности образца материала при эксплуатационных напряжениях, отличаю5 щийся тем, что, с целью сокращения трудозатрат и повышения точности определения длительной прочности структурно неоднородных соединений, в образцах второй группы выполняют трещиноподобные надрезы до относительной сплошности фо сечения от 0,35

0 до 0,70, нагружают образцы второй группы попарно сначала одинаковыми напряжениями 0,- от 0,8 ал.п до 1,2 ад.п для образцов каждой г -й пары с одинаковыми сплош- ностями фоь после разрушения первого обс разца испытуемой пары увеличивают напряжение и доламывают второй образец, регистрируют для первого образца каждой пары время тн,- до разрущения и сплощность фс, сечения на изломе, для второго образца - время т доламывания, а прогно0 зируемое время Тп длительной прочности образца материала без надреза при эксплуатационном напряжении о, рассчитывают по формуле

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки длительности прочности неоднородных жаропрочных материалов и и.х соединений. Цель изобретения - сокращение трудозатрат на испытание материалов и повышение точности определения длительной прочности структурно неоднородных соединений. Испытывают на длительную прочность две группы образцов. В первой группе используют образцы без надреза. Но результатам их испытаний при напряжениях, превышающих эксплуатационные, устанавливают зависимость напряжение-время до разрушения и экстраполяцией определяют ориентировочное значение am предела длительной прочности. В образцах второй группы выполняют трещиноподобные надрезы до относительной сплошности сечения ф 0,35-0,70. Нагружают образцы второй группы попарно с одинаковыми сплошностями q:,,,. Нагруже- ние пары образцов осуществляют сначала одинаковыми напряжениями 0,,; l,2ain. После разгружения первого образца пары увеличивают напряжение п дола.мы- вают второй образец. Для первого образца каждой пары регистрируют время т, до разрушения и сплоп1ность ф,-, сечения на изломе, а для второго образца регистрируют время TO доламывания. Прогнозируемое время Тг, длительной прочности гладкого образца при. эксплуатационном напряжении а, рассчитывают по формуле /§Тг,(/ЯТи;74 г|.,- -/g Tn/g o,-)/ (, -/ЯН .) (О (Л