Способ определения параметров разрушения металлов Советский патент 1982 года по МПК G01N3/00 G01L5/00 

1

Изобретение относится к технической диагностике, а именно к способам определения параметров разрушения металлов, и мояют быть использовано для диагностики причин аварий машин и их отдельных узлов.

Известен способ определения параметров разрушения металлов, по которому определяют характеристики строения излома образцов. По известному способу, анализируя поверхность излома разрушающейся детали, по ориентации излома относительно оси детали, форме излома, доле вязкого и хрупкого разрушения в изломе можно ориентировочно оценить скорость нагружеиия, приведшего образец к разрзонению (Ц.

Недостатком известного способа является возможность только качественной оценки скорости нагружения.

Цель изобретения - количественная оценка скорости нагруження.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения параметров разрушения металлов, по которому определяют характеристики строения излома образцов.

ренй-енографически регистрируют микроискажения кристаллической решетки путем измерения ширины или инген(а1внос|и рентгеновской линии, по изменению которых в сравнении с эталонным образцом судят о скорости нагружения.

На фиг. 1 изображен график тарировочных зависимостей интегральной и физической ширины В (h, k, I) и интенснвности J(h, k, I) линий рентгеновских интерференции, где h,

to k, I - Мнллеровские индексы; на фиг. 2 - днфрактограммы, полученные при съемке поверхностей изломов образцов из стали ЗОХГСА, разрушенных при ударном (2а) и статическом приложении (26) нагрузки.

ts

Способ реализуется следующим образом.

Поверхйость излома разрушившейся детали промывается в бензине или растворителе типа РДВ, после чего производят рентгенографирование поверхности излома, например,

20 на дафрактометре ДРОН-2,0. Для получения результатов высокой точности линии прописывают 8-10 раз, регистрируют ширины Б (h, k, I) и интенсивности J(h, k, I) линий 397 рентгеновских интерференции, а результаты усредняют. Для получения значений истинного физического уширения B(h, k, I), характеризующих величину ммкроискажений кристалличе кой решетки .11 рода, способ предусматривает «нтгенографирование эталона. В качестве эталона используют образец из исследуемой детали, вырезанной, из области, не подвергшейся деформации. Его подвергают механическому шлифованию, полированию и электропопированию. Пользуясь известными формулами, применяемыми в рентгеноконструк торном анализе, вычисляют истинное физическое уширение линий основных интерференции образца. Скорость приложения нагрузки определяют по значениям экспериментальной ширины B(h, k, I) или физической ширины j3(h, k, I) или значения интенсивности J(h, k, |) на графиках тарировочных зависимостей. Тарировочные зависимости строятся по экспериментальным данным для каждого Материала. Для этого разрушают несколько образцов от действия с различной скоростью однократно приложенных нагрузок. Изломы образцов рентгенографирзтот и фиксируют ширину и интенсивность линий. Данные сводят в таблицы, на основании которых строят зависимости указанных параметров от скорости нагружения. При исследовании причины отказа детали (материал - сталь ЗОХГСА) возникла необходимость в получении данных о скорости нагружения детали. Визуальный анализ излома позволил установить, что разрушение данной детали произошло от действия однократно приложенной нагрузки. Поэтому возможно применение предлагаемого способа для опреде ления скорости однократного приложения нагружения. Излом детали тщательно промывают, с целью удаления загрязнений, и подвергают рент генографированию поверхность излома на дифрактометре ДРОН-2,0. При этом рентгенографируют линию 220. Обрабатывая рентгенограммы, получают значения интегральной и ф зической полуширины и интенсивности: В 0,0482 рад, |8 0,0350 рад, J 170 имп/с Полученные значения В, и J накладывают на соответствующие тарировочные кривые, подобные приведенным на фиг. 1, и определяют величину скорости однократного приложения разрушающей нагрузки V 76 ± 6 м/сек. Способ может быть использован для качественной оценки скорости однократного риложения разруишощей нагрузки - при дентификации вида нагружения вызвавшего 1изрушеш1е (ударное или статическое). Из сравнения: высоты и ширины соответствующих дифракционных профилей, характеризующих микронапряжения Ш и П родов (фиг.2) видно, что эти два разрушения четко разделяются между собой - ударному разрушению отвечает более узкий и высокий пик (фиг.2,а), статическому разрушению отвечает более широкий и Низкий пик (фиг. 2,6). Предлагаемый способ обладает хорошей воспроизводимостью и достаточно высокой точностью, что обесцечивается неоднократными повтЬрнь1ми съемками одного и того же места на поверхности излома с последующим усреднением результатов, а также тем, что осуществляется взаимная корректировка значений скорости нагружения, полученных отдельно по тарировочным зависимостям В f (v), f(v) и J f(v). Кроме того, предлагаемьш способ повышает достоверность определения причин аварийных ситуаций за счет возможности количественной оценки скорости приложения разрушающей нагрузки. Формула изобретения Способ определения параметров разрушения металлов, по которому определяют характеристики строения излома образцов,, отличающийся тем, что, с целью количественной оценки скорости нагружения, вызвавшего разрушение детали в условиях эксплуатации, рентгенографически регистрируют микроискажения кристаллической решетки путем измерения ширины или интенсивности рентгеновской линии, по изменению которых в сравнении с эталонным образцом судят о скорости нагружения. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Высокоскоростная деформация металлов. Под.ред. В. И. Беляева. Минск, Наука и техника, 1976, с. 90-95 (прототип).

1л

It |i

:

§й

II II

CHffpffc/7 /7/ff/jfffjwe//i/ mzpt/j u

У

i/

V /2

Риг.1