Способ определения предела выносливости материалов Советский патент 1992 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, в частности к способам определения предела их выносливости.

Известны способы определения предела выносливости материалов, основанные на прочностных испытаниях образцов исследуемого материала. Из данных способов наиболее распространен способ Велера, согласно которому испытываемый образец предварительно подвергают действию знакопеременных напряжений, заведомо превышающих предел выносливости для данного материала. После этого напряжения с последующих образцов постепенно снижают до того значения, при котором образец разрушается при заданном числе циклов. В результате испытания 15 одинаковых образцов строится диаграммная кривая в координатах зависимости напряжения от числа циклов. Ордината, соответствующая постоянному значению Jmax . представляет в масштабе предел выносливости, т.е. напряжение, которое не вызывает разрушение при любом числе циклов нагружения. Недостатками данного способа являются большая трудоемкость и длительность, влияние на точность определения таких факторов как количество испытываемых образцов и качество поверхности образцов и т.п.

Наиболее близким из известных является способ определения предела выносливости материалов по авт. св. СССР № 1665278, заключающийся в том, что образец исследуемого материала нагружают до разрушения растяжением с постоянной скоростью деформирования, измеряют время ty упругой деформации и время te до разрушения образца, определяют предел оь в его прочности, а о пределе выносливости судят по соотношению

0)

Недостатком данного способаявляется то, что он может быть применен только для определения предела выносливости материалов при циклическом растяжении и изгибе, но не применим для оценки предела выносливости материалов при кручении.

Цель изобретения - повышение информативности путем учета влияния пластических деформаций в процессе нагружения образца.

С/

с

V

и а о

ь

ы

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют время t™ и tHeycr пластической и неустойчивой деформаций образцов и определяют предел выносливости г- материала при кручении по соотношению ,,..„.

- (- 2 Способ осуществляется следующим об- рззом.

Из исследуемого материала изготавливают образцы стандартной формы и размеров для испытания на кратковременный разрыв. Испытывают образцы на растяжение с постоянной скоростью деформирования. В процессе нагружения вплоть до окончательного разрушения образцов регистрируют изменение величины нагрузки от времени нагружения в виде диаграммы в координатах нагрузка-время. Измеряют длительность упругой ty, пластической 1пл, неустойчивой т,неуст деформаций и время te до разрушения образцов, определяют предел оъ его прочности, а о пределе выносливости судят по соотношению (2).

Примеры конкретного выполнения способа.

Из сталей 40ХН2СМА, ЗОХГСН2А, ЗОХГСА, 12Х2Н4А, ОЗХ11Н10М2Т и алюминиевых сплавов В-95, АК4, АК6 были изготовлены по 3-6 стандартных образцов на кратковременный разрыв и усталостные испытания. Образцы на разрыв со скоростью нагружения 1,7 мм/мин испытывали на ма0

5

0

5

0

шине ИМ-УР. Предел выносливости определяли при симметричном изгибе и кручении на машинах МУИ-6000 и РН-720. При испытании на кратковременный разрыв образцов измеряли время ty упругой деформации, время 1пл. и т,неуст пластической и неустойчивой деформаций и время т,в до разрушения образцов. Предел выносливости о-1иг-1 рассчитывали по соотношениям (1) и (2), Результаты испытаний и измерений, полученные в соответствии с изобретением, хорошо согласуются с данными, полученными согласно базовому способу (см. таблицу). При этом затраты времени на определение предела выносливости согласно изобретению значительно меньше, чем при испытании на усталость.

Формула изобретения Способ определения предела выносливости материалов по авт. св. № 1665278, о т- личающийся тем, что, с целью повышения информативности путем учета влияния пластических деформаций, в процессе нагружения образца дополнитель-но измеряют время tnn и Хнеуст соответственно пластической и неустойчивой деформаций образцов и определяют предел выносливости т- материала при кручении по соотношению,

- -$Ј:r+ Ј +(.

где т.в - время до разрушения образца;

ty - время упругой деформации; в - предел прочности образца.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет определить пределы выносливости материалов Цель изобретения - повышение информативности путем учета влияния пластических деформаций. В процессе нагружения образца измеряют время ty, inn и т.Неуст. упругой, пластической и неустойчивой деформаций и предел прочностиTI материала, по которым определяют предел выносливости исследуемого материала при кручении. 1 табл.