Образец для определения механических свойств металлических материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N3/00 G01N3/28 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технике испытаний механических свойств металлических материалов.

Целью изобретения является повышение точности определения механических свойств за счет учета влияния остаточных растягивающих напряжений в зоне концентратора.

На фиг. 1 изображен образец со стороны лыски; -на фиг. 2 - то же, поперечное сечение, проведенное по опасному сечению (наружная область F, - зона с остаточными сжимающими напряжениями; внутренняя область Рг - зона с остаточными растягивающими напряжениями; все заштрихованное поле в сумме - рабочее сечение образца).

Образец представляет собой стержень 1 со скозным поперечным отверстием 2 и лысками 3Образец изготавливают следующим образом.

В поверхностном слое рабочей части, например, цилиндрического образца создают остаточные сжимающие осевые напряжения, подвергая его поверхностному пластическому деформированию при поверхностной закалке. При этом под слоем с остаточными сжимающими напряжениями во всем оставшемся сечении образца возникают остаточные растягивающие осевые напряжения, уравновешивающие сжимающие. Затем наносят концентратор напряжения в виде поперечного отверстия. Далее с обеих сторон выхода отверстия на поверхность образца, перпендикулярно оси отверстия выполняют продольные пазы или лыски глубиной, соответствующей области растягивающих напряжений .

31

Предлагаемый образец имеет широки диапазон выбора размеров поперечного семения образца D, что дает возможность в широких пределах варьировать величину остаточных растягивающих напряжений в опасной зоне поперечного сечения.

Глубина слоя t с наведенными в нем напряжениями сжатия должна составлять (0,1-0,3) диаметра рабочей части образца(указанный интервал значений с соответствует обычной практике обработки деталей обкаткой роликом или поверхностной закалки).

Диаметр поперечного отверстия d в образце может ограничиваться пределами 0 d D - 2n.

Толщина поперечного сечения образца h (т.е. расстояние между двумя лысками) не должна превышать величину D-2c. Нижний предел этой величины следует выбирать с учетом диаметра образца D и диаметра отверстия d, чтобы обеспечить необходимое рабочее сечение образца для испытания на усталость. Длина лысок должна быть не менее величины диаметра рабочей части образца.

Варьируя пять величин: диаметр образца D, остаточные напряжения сжатия на поверхности образца (JC)X , глубину слоя с остаточными сжимающими напряжениями с, диаметр поперечного отверстия d и толщину образца h, можно получать остаточные растягивающие напряжения практически от нуля до максимального значения, соответствующего пределу текучести исследуемого материала.

Формула изобретения

Образец для определения механических свойств металлических материалов, представляющий собой стержень с остаточными сжимающими напряжениями в поверхностном слое и со сквозным поперечным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения механических свойств за чет учета влияния остаточных растягивающих напряжений в зоне концентратора, с обеих сторон стержня перпендикулярно оси отверстия выполнены лыски глубиной, соответствующей области растягивающих напряжений.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технике испытаний механических свойств металлических материалов. Целью изобретения является повышение точности определения механических свойств за счет учета влияния остаточных растягивающих напряжений в зоне концентратора. Образец представляет собой стержень с остаточными сжимающими осевыми напряжениями в поверхностном слое и сквозным поперечным отверстием, причем с обеих сторон последнего на поверхности образца выполнены лыски глубиной, соответствующей области растягивающих напряжений.

Фие1

Фиг. 2