Способ определения критической температуры хрупкости металлических материалов Советский патент 1991 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к технике прочностных испытаний материалов, в частности к способам определения критической температуры хрупкости металлических материалов.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности за счет исключения необходимости определения доли вязкой составляющей в изломах образцов, особенно эффективно для материалов с нечетко выраженной фрактографией изломов.

На чертеже показана температурная зависимость хрупковязкого перехода материала.

Способ осуществляют следующим образом

Проводят серию испытаний групп образцов на ударный изгиб с предварительной их выдержкой (нагрев, охлаждение) при различных температурах. При испытании первой группы образцов определяют температурную зависимость ударной вязкости При испытании второй группы образцов при одной из температур верхнего порого хрупковязкого перехода для каждого образца определяют ударную вязкость зарождения трещины, находят среднее ее значение для этой группы образцов и устанавливают ее

о о

СП 00

VI

температурную зависимость. Кроме того, дополнительно испытывают на ударный изгиб образцы при двух температурах, соответствующих меньшим значениям ударной вязкости, чем среднее значение ударной вязкости зарождения трещины верхнего порога, но больших значений ударной вязкости нижнего порога хрупковязкого перехода материала. При этом для каждой из температур определяют ударные вязкости зарождения трещины каждого образца и их среднее значение. Находят зависимость этих средних от температуры. Общее значение для этой зависимости и для зависимости среднего значения ударных вязкостен зарождения трещины, определенного при испытаниях при одной из температур верхнего порога, будет искомой критической температурой хрупкости.

П р и м е р. Из кованой заготовки хро- моникельмолибденовой стали перлитного класса изготавливают ударные образцы с V-образным надрезом. Первую группу образцов испытывают на ударный изгиб при различных температурах с регистрацией ударной вязкости. По этим данным построена температурная кривая хрупковязкого перехода. Другую группу образцов испытывают при +20°С, соответствующей верхнему порогу хрупковязкого перехода.

Испытано 3 образца, для которых определяют ударные вязкости зарождения трещины, соответственно равные 78 84 и 87 Дж/см2.

По среднему их значению, равному 83 Дж/см , проводят прямую 1 параллельно оси температур до пересечения с кривой ударной вязкости в точке А. Затем дополнительно испытывают по 3 образца при двух температурах (-25°С и -30°С), соответствующих наклонному участку кривой ударной вязкости ниже точки А, но выше нижнего порога кривой хрупковязкого перехода Для этих двух температур средние значения ударной вязкости зарождения трещины соответственно равны 68 и 27 Дж/см По этим значениям проводят прямую 2 до пересечения ее с прямой 1 в точке В. Опуская из этой точки перпендикуляр 3 на ось температур, находят критическую температуру хрупкости КТХ -23°С.

Таким образом, предлагаемый способ

позволяет повысить достоверность определения критической температуры хрупкости в материалах с нечетко выраженной фрак- тографией излома, повысить точность определения критической температуры хрупкости. Кроме того, способ более экономичный, уменьшает трудозатраты за счет исключения необходимости определения доли вязкой составляющей в изломах образцов и построения ее температурной зависимости.

Формула изобретения Способ определения критической температуры хрупкости металлических материалов, включающий испытание группы образцов на ударный изгиб при различной для каждого образца температуре и определение для этой группы образцов зависимости ударной вязкости от температуры, о т - личающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности, испытывают на ударный изгиб вторую группу образцов при одинаковой температуре, соответствующей верхнему порогу хрупковязкого перехода, и измеряют для этой группы среднее значение ударной вязкости зарождения трещины, затем испытывают на ударный изгиб третью группу образцов при двух значениях температур, соответствующих значениям ударной вязкости, меньшим среднего значения ударной вязкости зарождения трещины, но большим, чем значения ударной вязкости нижнего порога хрупковязкого перехода, измеряют при этих двух температурах средние значения ударной вязкости зарождения трещины и по общей точке зависимости этих средних значений от температуры и температурной зависимости ударной вязкости зарождения трещины для второй группы образцов определяют критическую температуру хрупкости.

100т

прямые iu 2- КС V;

.L:

т -2з°с

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к способам определения критической температуры хрупкости образцов металлических материалов. Цель изобретения - повышение точности и достоверности за счет исключения необходимости определения доли вязкой составляющей в изломах образцов с нечетко выраженной фрактографией изломов Три группы аналогичных образцов испытывают на ударный изгиб По испытаниям первой группы определяют зависимость ударной вязкости от температуры Вторую группу образцов испытывают при одинаковой температуре, соответствующей верхнему порогу хрупковязкого перехода и определяют среднее значение ударной вязкости зарождения трещины Третью группу образцов испытывают при двух температурах, соответствующих меньшим значениям ударной вязкости, чем среднее значение ударной вязкости нижнего порога хрупко- вязкого перехода При этом для каждой из температур определяют среднее значение ударной вязкости зарождения трещины Критическую температуру хрупкости определяют по общей точке зависимостей от температуры средних значений ударной вязкости зарождения трещины для третьей и второй групп образцов 1 ил СО

-ю

-50 -25 -20 40

10 20 Т, °С