Способ изготовления образца с концентратором напряжений Советский патент 1989 года по МПК G01N3/32 

ел to ч

сд ел

со

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам изготовления образцов для определения сопротивления материалов зарож- дению в них трещин.

Цель изобретения - повьшение точности задания номинального радиуса концентратора.

На чертеже изображена схема уст- ройства для изготовления образца с концентратором.

Устройство содержит образец 1 прямоугольной формы поперечного сечения, заделку 2 для жесткого креп- ления образца 1 одним его торцом, захват 3 образца 1 у его свободного торца, кривошипно-шатунный механизм 4, связанный с захватом 3, надрез 5 образца и усталостную трещину 67 в нем.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец 1 надрезают. Закрепляют консольно. Захватом 3 образец сое- диняют с механизмом 4 его нагружения Путем циклического нагружения образца I из вершины его надреза 5 выращивают усталостную трещину. Затем прикладывают статическ гю нагрузку для раскрытия усталостной трет.ины 6, величина которой превышает ампдитуднЬе значение циклической нагрузки. Снимают нагрузку и термической обработкой устраияют остаточные напряжения и структурные изменения в материале у вершины концентратора и обеспечивают номинальную величину радиуса концентратора.

П р и м е р. Из стали 40Х изготавляют призматические образцы размером 12 «18 180 мм, которые после закалки отжигают. Со стороны меньшей грани шлифованием вьшолняют надрез 5 глуби ной 2,0 мм и радиусом вершины О

0,2 мм. Консольным изгибом с длиной рычага 160 мм образец 1 подвергают циклическому нагружению частотой 15 Гц, коэффициентом асимметрии, равным нулю, и размахом нагрузки 480 Н. Циклическое иагружение прекращают после выращивания усталостной трещины 6 длиной 2 мм. Прикладывают статическую нагрузку различной величины. Далее осуществляют отжиг образцов и проводят измерение радиуса вершины трещины с помощью микроскопа МИМ-8 при увеличении XI000. Радиус опре- делеяют на поверхности большей грани образца 1 и в ее центральном слое путем сошлифовываиия части образца параллельно большей грани на глубину 6 мм.

Результаты приведены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ позволяет получить концентратор напряжений требуемого радиуса в диапазоие значений 15- 1000 мкм, чтЬ недостижимо известными способами.

Формула изобретения

Способ изготовления образца с концентратором напряжений, заключающийся в том, что образец надрезают и вьфащивают усталостную трещину из вершины надреза путем циклического нагружения образца, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния точности задания номинального радиуса концентратора, после приложения циклической нагрузки к образцу прикладывают статическую нагруз- ку, величина которой превьш1ает амплитудное значение циклической нагрузки, снимают нагрузку и термической обработкой устраняют остаточные напряжения и структурные изменения в материале у вершины концентратора.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет изготавливать образцы для определения сопротивления материалов зарождению в них трещин. Цель изобретения - повышение точности задания номинального радиуса концентратора. По способу образец 1 надрезают и выращивают усталостную трещину 6 из вершины надреза 5 путем циклического нагружения образца 1. После циклической к образцу 1 прикладывают статическую нагрузку, величина которой превышает амплитудное значение циклической нагрузки, снимают нагрузку и термической обработкой устраняют остаточные напряжения и структурные изменения в материале у вершины концентратора и обеспечивают номинальную величину его радиуса. 1 ил., 1 табл.