Способ определения истинного сопротивления разрушению металлов Советский патент 1982 года по МПК G01N3/30 

Изобретение относится к иссдедо ванию прочностных свойств металярв в частности к способам определения истинного сопротивления разрушению при пробивании Листового металла; ;

Известен способ определения истинного сопротивления разрушению при продавливании листового металла в специальном приспосбблении. Истий- ное сопротивление разрушению Gnp ОЛ ределяется по разрушакицей нагрузке и диаметру образовавшегося отверстия 1 ... J

Однако, этот способ не позволяет определить сопротивляемость металла пробиванию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения, истинного сопрОтивления разрушению металлов, по которому исследуемый образец в виде пластины пробивают ударником с заданной энергией удара и измеряют размер образовавшегося отверстия.- Энергию, затраченную на пробой материала, определяют как разность между энергией, запасенной ударником до испытания, и остаточной знергйей ударника после пробоя материала 2.

Однако известный способ обладает невысокой точйостью-результатов, вызванной тем, что при определении сопротивления разрушению считают, что вся энергия, затраченная на пробой, пошла на образование отверстия, :в то время как часть этой энергии была затрачена на деформацию образца.

10

Цель изобретения - повыиюние точ(Ности определения истинного сопротивления разрушению.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют ши15рину напряженно-деформированной зоны вокруг отверстия,а истинное сопротивление разрушению находят из соотиошения

20

. toEtta.

+ 1,

Ьбир- /J

истинное сопротивление раз25рушению испытываемого металла;

h - толщина исследуемого образца

d - ударника

30

R - радиус пробитого отверстия

-ширина напряженно-деформированной зоны вокруг отверстия;

-давление в точке соударения, определяемое по формуле ( где VuQ - скорость соударения ударни ка с образцом; р2, р плотность испытываемого ме талла и материала ударника;константы, определяемые по Л-gla. . формуле A скорости звука в материалах образца и ударника. Способ осуществляется следующим образом. Ударник разгоняют до высокой скорости, например, с помощью пневматической пушки и пробивают ударником образец в виде пластины. Определение ширины напряженно-деформированной зоны в образце вокруг пробоины производится так: образец разрезают в радиальном направлении от центра пробоины по плоскости образца, приготовляют металлографические шлифы образца по плоскости раз реза, производят измерения мйкротвер дости образца в радиальном направлении от края пробоины с интервалом 0,5-1,0 м между точками измерения, определяют ширину напрйженно-деформированной зоны, как расстояние от края пробоины до того места образца, в котором величина твердости, изменяющаяся по экспонеициаяьн у за кону, достигает исходного значения твердости испытываемого Металла. Давление в ударной волне изменяет ся по закону Ч 01 Р (f ) где PQ и Р - начальное и текущее давление в ударной вол не; t - время; g - постоянная времени, ха рактеризуемая парамет рами ударника и прегра ды. Критерием разрушения и деформиро вания испытуемого материала являетс равенство величины давления ударной волны прочностным характеристикам этого материала. Путем замены в исходном уравнении времени t текущей координатой - радиусом зоны поражения и выражения константы g через характеристики ударника и образца, получаются урав

нения для определения размера пробои- ны и размеры напряженно-деформированной зоны

R - K;| l-exp(-h/d)J. (InP -,), УФ KT l-exp(-h/d)( , где - давление по краю пробоины, которое находится по формуле Gflp h/d; К - коэффициент на неучтенные свойства испытываемого материала. Из сопоставления полученных формул и получается выражение I. R bJGnp-h/d)Rgetp по которомуопределяется искомое значение Использование предлагаемого спо- сЪба позволяет за счет учета энер-г гии, затраченной на деформацию образца вокруг пробоины, повысить точность определения сопротивления разрушению листового металла при его пробивании. Формула изобретения Способ определения истинного сопротивления разрушению металлов, по которому исследуемый образец в виде пластины пробивают ударником с заданной энергией удара и измеряют размер образовавшегося отверстия, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, дополни-, тельно измеряют ширину напряженнодеформированной зоны вокруг отверстия, а истинное сопротивление разрушению находят из соотношения -inPHi R, HTe-npTh/dfRge где (з - истинное сопротивление разI рушен 1Ю испытываемого металла ; h -.толщина исследуемого образца;d - диаметр ударника; R - радиус пробитого отверстия; ширина напряженно-деформи рованной зоны вокруг OTBeifR - давление в точке соударения, определяемое по .формулеN -%ffJ f#M.#)-.%.

скорость соударения ударника с образцом плотность испытываемого

металла и материала ударника;константы, определяемые

р- 2. по формуле

С tCgj. скорость звука в материалах образца и ударника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Методы испытания, контроля и исследования мгшиностроительных материалов. Под ред. А.Т.Туманова. М., Машиностроение, 1974, т. П, с. 45-49.

2.Авторское свидетельство СССР

49403, кл. G 01 N 3/30, 1934 (прототип) .