Способ определения поврежденности материала при ползучести Советский патент 1991 года по МПК G01N3/18 

(Л

С

Изобретение касается исследования ползучести материалов. Целью изобретения является повышение точности определения поврежденности материала при ползучести. При осуществлении способа образец материала нагревают и нагружают постоянной нагрузкой, одновременно с началом нагружения измеряют значение упругой деформации, в процессе испытаний образец периодически разгружают и при каждой разгрузке измеряют значение/упругой составляющей деформации ползучести, с учетом измеренных параметров определяют зависимость текущих значений поврежденности материала от времени испытаний, по которой судят о величине поврежденности материала на любой стадии ползучести. 2 ил.

Изобретение касается исследования ползучести материалов.

Целью изобретения является повышение точности определения поврежденности материала при ползучести.

На фиг. 1 представлена зависимость упругой деформации от времени испытаний; на фиг. 2 представлена зависимость степени поврежденности образца от времени испытаний.

Способ заключается в следующем. Образец материала закрепляют в захватах ис- пытательной машины, нагревают до заданной температуры и нагружают постоянной статической нагрузкой, одновременно с началом нагружения измеряют величину

упругой деформации Ј§, периодически в процессе испытаний образец разгружают, одновременноизмеряя значение упругой со- ставляющей деформации ползучести

. 1), и по формуле

«fer1- Ob+EAefo

где - приращение упругой деформации;

(То - начальное значение напряжения;

Е - модуль упругости исследуемого материала,

определяют зависимость текущих значений поврежденности от времени испытаний (фиг. 2), по которой судят о величине поврежденности материала на любой стадии ползучести.

Предлагаемым способом определяли поврежденность образца из стали 20 при нестационарном температурно-силовом режиме. На первой ступени (0-118 ч) условия нагружения составляли Т -500°С, а 203,2 МПа; на второй ступени (118-300 ч): Т 500°С, (,4 МПа, нл третьей ступени (300-400 ч): Т 600°С о 40 4 МПа; на четвертой ступени (400 772 ч).Т 600°С, ,9 МПа. В процессе испытаний измео VI

Ю

ю

СП VI

ряли начальную величину упругой деформации Јо при нагружении и величину упругой

составляющей деформации еЈ после каждой разгрузки, как разность между деформацией нагруженного образца и его остаточной деформацией после разгрузки. Испытания проводили на специальной установке в вакууме. Измерение деформаций осуществляли с помощью оптической систе- мы на базе высокотемпературного металло- графического микроскопа МВТ-71 с использованием окуляр-микрометра. Точность измерения на базе 1 мм составляла ±0,75 мкм. Результаты испытаний приведе- ны на фиг. 2.

Способ позволяет с высокой точностью оценивать текущее значение поврежденно- сти материала на любом этапе испытаний, он также может быть использован примени- тельно к элементам конструкций, работающих в условиях ползучести.

Формула изобретения Способ определения поврежденности материала при ползучести, заключающийся в том, что образец материала нагревают и нагружают постоянной нагрузкой, измеряют деформацию ползучести, по которой судят о поврежденности материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, одновременно с началом нагруже- ния измеряют значение упругой деформации, периодически в процессе испытаний образец разгружают, измеряют значение упругой составляющей деформации ползучести после каждой разгрузки и по формуле

Ф оь + ЕДф

где Д ЈЈ,- ЕО - приращение упругой деформации;

Јо - значение упругой деформации в начальный момент нагружения образца;

Ј®;- значение упругой составляющей деформации ползучести после каждой разгрузки;

оь - начальное значение напряжения;

Е - модуль упругости исследуемого материала,

определяют зависимость текущих значений поврежденности от времени испытаний, по которой судят о величине поврежденности материала на любой стадии ползучести.

Фиг.

g§§Ј§

tXKMCvjtO

0X1 cJCTcTcTc:

Ј11111 о j -ч а

I

bЈ

8

I

I

csl

I

I

g