СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ РАСТУЩИХ УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ Советский патент 1973 года по МПК C21D7/10 

1

Изобретение относится к области защиты конструкций из металлов и сплавов от усталостного разрушения.

Известен способ торможения растущих трещин путем создания локальной деформированной зоны перед фронтом трещины, например, с помощью локального наклепа. Однако отмечается неудобство в эксплуатации, так как необходимы специальные устройства для проведения местной пластической деформации, и невозможность контролирования эффективности торможения.

Цель изобретения - повыщение долговечности за счет точного контролирования торможения. Это достигается тем, что деформированную зону создают статическим нагружением до величины вязкости разрущения, т. е. до момента срыва трещины. В результате наступает локализация пластической деформации в вершине трещины, блокирующая ее дальнейшее продвижение. В случае выхода трещины из блока в процессе службы детали операцию по торможению проводят многократно.

Для каждого материала нагрузку срыва определяют вязкостью разрушения (Kic)Наступление срыва трешины контролируется обшеизвестными методами: акустическим, методом смещения и разности потенциалов.

Зная вязкость разрушения, можно рассчитать допустимый размер трещины при заданном рабочем напряжении, на пути которой можно создавать блокировки, а зная эффект

каждого блока, можно при этом прогнозировать и долговечность конструкции с раступ;ей трещиной. Это позволит снять с детали тормозящие устройства, снизить трудоемкость операций по торможению трещин, а в случае

необходимости многократно тормозить (блокировать) растущую треонину и, самое главное, для каждого материала устанавливают вполне определенную нагрузку торможения, приводящую к эффективному торможению

трещины. Эксперименты проводили на образцах, вырезанных из прессованных полос щироко распространенного в авиационной технике сплава Д16Т.

На фиг. 1 представлены испытываемые образцы; на фиг. 2 - диаграмма «нагрузка- смещение ; на фиг. 3 (а, Ь. с - поверхность разрушенных образцов.

Испытания на усталость проводят на пульсаторе ЦДМ-ЮПУ при напряжении а,стто

5,3 кг/мм. Блокировку (торможение) трещин в образцах осуществляют на растяжной машине с заппсью диаграммы «нагрузка - смещение (фиг. 2). Серию образцов испытывают до полного разрущенпя без торможения трещины. По результатам определяют число циклов Мц до разрушения и критическую длину трещины акр, на которой можно производить торможение (фиг. За). На другой серии образп,ов создают одно торможение трещины на длине ai 23 мм (фиг. ЗЬ) и па третьей группе образцов трехкратное торможение (фиг. 3с). На длине а-,23 мм, а- 27 мм и аз 31 мм.

В таблице представлены результаты испытаний.

Из данных таблицы видно, что долговечность образцов увеличивается в два раза.

Предмет изобретения

1.Способ торможения растущих усталостных трещин в металлах и сплавах путем создания локальной деформированной зоны перед фронтом трещины, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности конструкции за счет контролирования торможения трещины, деформированную зону создают статическим нагружением до величины вязкости разрушения.

2.Способ по п. I, отличающийся тем, что деформированную зону создают многократно.

CMeij sHve, мм

Фиа 2