Способ определения трещиностойкости материала Советский патент 1993 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к исследованию свбйств сварного соединения на склонность к образованию холодных трещин и может быть использовано для оценки свариваемости при разработке новых сплавов.

: Известен способ определения трещиностойкости материала, по которому в поверхность образца материала внедряют индентор до образования отпечатка с развирающейся из него трещиной, измеряют после разгрузки индентора размер отпечатка и длину трещины и с их учетом судят о трещиностойкости материала.

Недостатком известного способа является невозможность испытаний слоистых композиционных материалов на межслойную трещиностойкости.

Целью изобретения является устранения указанного недостатка.

Указанная цель достигается за счет того, что используют клиновой индентор с длиной а ле;звия и Углом 2 а при вершине, внедрение индентора осуществляют между

слоями параллельно им, а коэффициент интенсивности Kic межслойной трещиностойкости определяют из соотношения

f

Ј

,378

р(а Ь)(

,0,05

I°-5Butg°-5a

О)

где 2Ь - ширина отпечатка;

2В - ширина о.бразца;

I - длина трещины расслоения;

Р - нагрузка внедрения индентора.

На фиг. 1 приведен индентор в форме клина, внедренный в слоистый композиционный материал; на фиг. 2 - линейная зависимостьмежду межслойной трещиностойкостью композиционного материала, полученной при индентировании и макроиспытаниях из которой определена калибровочная константа в формуле.

Способ осуществляют следующим образом.

Испытуемый образец устанавливают перпендикулярно индентору на жесткую

О

СА) СО О 00

опору. Индентор 1 располагают так, чтобы лезвие индентора было параллельно направлению слоев образца 2 композици- онного материала и внедряют в границу раздела слоев до образования отпечатка с развивающейся из него трещиной расслоения. После этого ин- дентор разгружают и измеряют при помощи оптического микроскопа размеры отпечатка, длину трещины расслоения и рассчитывают по формуле /1/ меж- слойную трещиностойкость, которая характеризуется коэффициентом интенсивности напряжения Kic.

Пример. Индентор внедряли в границы раздела слоев стекло-;угле, - и органопластиков СК-5-21В, КМУ-Зл и

Формула изобретения Способ определения трещиностойко- сти материала, по которому в поверхность образца материала внедряют индентор до образования отпечатка с развивающейся из него трещиной, измеряют после разгрузки индентора размер отпечатка и длину трещины и с их учетом судят о трещиностойкости материала, отличающийся тем, что, с целью обеспечения испытаний слоистых композиционных материалов на межслой- ную трещиностойкость, используют клиновой индентор длиной 2а лезвия и углом 2 а при вершине, внедрение индентора осуществ7Т соответственно. Использовали индентор в форме клина. Оптимальный угол 2 а при вершине клина от 15 до 60°, нагрузка Р в диапазоне 300-1500 Н, толщина образцов

2В - от 4 до 20 мм, что соответствует наиболее чисто встречающимся толщинам тонкостенных панелей реальных конструкций. Длина 2а лезвия составляла от 2 до 8 мм. Выходными параметрами являлись полудлина I трещины и ширина 2В отпечатка, которые изменялись с помощью оптического микроскопа МБС - 9 с точностью до 0,01 мк.

Разброс значений, полученных при использовании формулы /1/ не превысил 8- 10%. .

ляют между слоями параллельно им, а коэффициент интенсивности KIC межслойной трещиностойкости определяют из соотношения

,378

Р(а Ь)°-05 ,o,5Bi.itgo.5a

где 2Ь - ширина отпечатка; 2В - ширина образца; I - длина трещины расслоения; Р - нагрузка внедрения индентора.

.

i/cr

fC

fif/v-tt 2,5

P

/ Z J 4 5 X . MM- Фиг.2.