Способ определения параметров раз-РушЕНия МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N3/00 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАЖТРОВ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

I

Изобретение относится к физическому металловедению, конкретно к способам определения параметров разрушения материалов, и может быть использовано при разработке новых сплавов и выборе оптимальных режимов термического или иного упрочнения.

Известен способ определения вязкости разрушения, заключающийся в том, что образец подвергают статическому нагружению до полного разрушения и фиксируют нагрузку, при которой наблюдается нестабильный (самопроизвольный) рост . Значение этой нагрузки используют при расчете вязкости разрушения по известным формулам 1.

Недостаток известного способа заключается в том, что когда на диаграмме отсутствуют скачки, характризующие начало движения трещины, то невозможно определить нагрузки, соответствуюпдае началу движения тр

щины и заданному приросту трещины в процессе испытаний. .

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения пара-метров разрушения материалов путем статического иагружения образца с записью диаграммы нагрузка-смещение согласно которому нагружение образца ведется до тех пор, пока диаграмма хНе пересечет линию, проведенную из начала координат, тангенс угла наклона которой на 5% меньше, чем у линии упругого нагружения. Пpe DUтoлaгaется, что нагрузка в точке пересечения соответствует 2%-ному приросту длины исходной трещины, причем эта нагрузка принимается за расчетную при определении параметров разрушения 2J .

Недостаток известного способа невысокая точность вследствие того, что найденная нагрузка является условной и может не соответствовать 2%-ному приросту трещины, что не позволяет однозначно определить вязкость разрушения. Кроме того,, по известному способу нельзя опреде лить нагрузку, при которой начинается действительный рост трещины, т.е. оценить склонность материала к хрупкому разрушению. Цель изобретения - повышение точ ности. Поставленная цель достигается тем , что нагружение производят цикли чески „до отклонения (по тангенсу) разгрузочной прямой от линии упругого нагружения и по нагрузке, соот ветствующей этому отклонению, судят об искомых параметрах. Ери этом, с целью оценки склонности материалов к хрупкому разрушению, нагружение ведут до тех пор, пока отклонение не составит 1%, а,с цепью определения вязкости разрушения, нагружение ведут до тех пор, пока отклонение не составит 5%. На фиг. 1 представлена диаграмма нагрузка-смеще1ше ; на фиг. 2 - образ используемьГй в экспериментах. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В стандартном образце I из надрез 2 выращивают усталостную TpenpiHy 3 (а 0,5 W, где а - длина трещины W - ширина образца). Осуществляют статическое нагружение образца до нагрузки, соответствующей точке А (фиг. 1) на линии упругого нагружения. После этого образе(Ц разгружают до полного снятия нагрузки, при этом записьшают разгрузочную прямую, убеж даясь в отсутствии пластической деформации у кончика трещины (совпадаю линии упругого нагружения и разгруже ния). Осуществляют повторное нагружение образца, вызывая отклонение диаграммы от летний упругого нагружения, г вновь записьгоают разгрузочную прямую при этом каждое цоследующее нагружение производят до нагрузки, превышающей предыдущую на 1-10%. Если разгрузочная прямая сохраняет параллельность с линией упругого наиружения, то это свидетельствует о том, что происходит пластическая деформа1ЩЯ у кончика трещишл. Процесс нагружения и разгружения проводя до тех пор, пока разгрузочная прямая не потеряет параллельност с линией упругого нагружения. При этом для оценки склонности 1атериа4лов к хрупкому разрзшению нагружение ведут до точки В, для которой отклонение разгрузочной прямой ВС от линии упругого нагружения составляет 1%. Нагрузка, соответствующая точке В, является критической, при которой начинается движение трещины. Эта нагрузка используется для оценки склонности материалов к хрупкому разрушению. Дпя определения вязкости разрушения нагружение ведут до точки D, для которой отклонение составляет 5%. При нагрузке, соответствующей точке D, достигается 2%-ный прирост трещины, что позволяет с высокой точностью определить вязкость разрушения материала. Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить истинное значение критической нагрузки, при которой начинается развитие трещины, т.е. оценить склонность материалов к хрупкому разрушению и с высокой точностью установить значение вязкости разрушения материала. Формула изобретения 1.Способ определения параметров разрушения материалов путем статического нагружения образца с записью диаграммы нагрузка-смещение, отличающийся тем, что, с цельщ повьш1ения точности, нагружение производят циклически ,о отклонения (по Тангенсу) разгрузочной прямой от линии упругого нагружения и по чагрузке, соответствующей этому отклонению, судят об искомых параметрах., 2.Способ по п. 1, Ьтличаю щ и и с я тем, что, с целью оценки склонности материалов к хрупкому раз рушению, нагружение ведут до тех. пор, пока отклонение не составит 3 Способ по п. 1, отлича - ю щ и и с я тем, что, с целью опрееления вязкости разрушения, нагружение ведут до тех пор, пока отклонение е составят 5%. Приор;итет попункт а м : 19.01.77 по п. 3. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Прикладные вопросы вязкости разрушения. Перев. С англ, под ред. Б.А.Дроздовского.М., 1968,с.287-288. 7

Смещение Цнн. .1 985346 2. Смоленцев В.И. и Кудр51п;ев В.Г. Метод многократного определения вязкости разрушения на одном образце Заводская лаборатория « 9 6, 1972, г с. 731-734 (прототип).

. rt . «.l « .- «.( .Л . Ai « I,.Л

798534

«

Йл2