Способ испытания материала на циклическую трещиностойкость Советский патент 1990 года по МПК G01N3/32 G01N17/00 

Изобретение относится к механическим испытаниям, к способам оценки влияния агрессивных сред на циклическую трещиностойкость материалов.

Цель изобретения - повышение достоверности за счет исключения влияния на результат неоднородности напряженного состояния в образцах.

Устройством для реализации способа является испытательная машина для определения трещиностойкости материала, снабженная камерой с агрессивной средой и средствами наблюдения за развитием фронта трещины.

Способ реализуется следующим образом.

Испытание проводят в условиях воздействия на материал агрессивной среды, например, коррозионной„

К основному образцу материала с плоскими боковыми гранями и поперечной предварительно наведенной трещиной прикладывают циклическую нагрузку, доводят образец до разрушения и определяют в качестве характеристик трещиностойкости параметры роста трещины и характер усталостного разрушения. Дополнительно подвергают аналогичным испытаниям идентичный основному дополнительный образец с трещиной, к одной боковой грани которого в рабочей части образца предварительно приклеивают прозрачную пленку, что позволяет в процессе испытания фиксировать фронт трещины в каждом из образцов и определять геометрические параметры его формы для трещины основного и дополнительного образцов.

ел

СП

о

W зэ

Поскольку искажение фронта связано с влиянием как агрессивной среды на развитие трещины, так и неоднородности напряженного состояния, то исклю- чение искажения, связанного с неоднородностью напряженного состояния, позволяет повысить достоверность результата

Приме рв,Испытывали образец размерами 12 18x160 мм из закаленной и отпущенной при 650°С в течение 2 ч стали 10ГН2МФА на воздухе при постоянном амплитудном значении коэффициента интенсивности напряжений &К 9 МПа коэффициенте асимметрии цикла и частоте 15 Гц, По результатам испытаний строили зависимость скорости роста усталостной трещины от ее длины и исследовали поверхность изломов о На той же установке, в тех же захватах подвергали аналогичным испытаниям идентичный основному дополнительный образец к одной боковой грани которого предварительно симмет- рично относительно трещины на всю высоту образца приклеивали клейкую прозрачную ленту.

В обоих испытаниях получено монотонное снижение скорости роста трещи- ны от значения 2-10 м/цикл до полной ее остановки, фиксируемой по боковым поверхностям образцов, при этом в каждый момент испытаний длина усталостной трещины и скорость ее распро- странения на каждой из свободных поверхностей дополнительного образца бьши одинаковы. Фронт трещины в каждом образце был вогнутый, что указывает на ускорение ее распространения

вблизи свободных боковых поверхностей образца по сравнению с центральными слоями Следовательно, для данной системы материал - среда изменение скорости роста трещины и искривление ее фронта являются следствием нйОд- нородности напряженного состояния по толщине образца,, а не различных условий поступления окружающей среды в вершину трещиныв

Формула изобретения

Способ испытания материала на циклическую трещиностойкость, заключающийся в том, что два одинаковых образца с плоскими гранями и с поперечг ными предварительно наведенными трещинами вводят в контакт с агрессивной средой, изолируют боковую грань одного из образцов от влияния этой среды, нагружают их одинаковыми цик лическими нагрузками до разрушения и определяют характеристики трещино- стойкости с учетом влияния агрессивной среды, отличающийся тем, что,с целью повышения достоверности за счет исключения влияния на результат неоднородности напряженного состояния в образцах, изоляцию от окружающей среды боковой грани образца осуществляют путем закрепления на ней прозрачной пленки и определяют в каждом из образцов в процессе роста трещины геометрические параметры формы ее фронта, а о влиянии среды на трещиностойкость судят с учетом соотношения этих параметров в зону трещины образцов.

Изобретение относится к области механических испытаний, к способам оценки влияние агрессивных сред на циклическую трещиностойкость материалов. Цель изобретения - повышение достоверности за счет исключения влияния на результат неоднородности напряженного состояния в образцах. Образец с плоскими боковыми гранями и поперечной трещиной и дополнительный образец, индентичный основному, с наклеенной на одной из боковых граней прозрачной пленкой помещают в агрессивную среду и циклически нагружают до разрушения. О влиянии среды на трещиностройкость судят по соотношению характеристик трещиностройкости образцов с учетом соотношения геометрических параметров фронтов их трещин.