Способ определения вязкости разрушения

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки долговечности металлов при эксплуатации. С целью повьшения достоверности результатов длительных испытаний путем учета релаксации напряжений и изменения структуры металла вблизи трещины при ее подрастании до значений, близкихк критическим, испытывают металлические образцы с концентратором напряжений и с трещиной, выращенной из вершины надреза. Образцы попарно нагружают при повышенной температуре в идентичных условиях одинаковым усилием . Нагружение осуществляют с выдержкой под нагрузкой до разрушения одного из образцов. Различные пары образцов выдерживают под различной нагрузкой р. . Затем из каждой i-ой пары неразрушившийся образец выдерживают при усилии,составляющем от 1,03 до 1,05 усилия р. . Выдержку осуществляют с регистрацией усилия нагружения и деформации образца. Деформацию образца регистрируют путем раскрытия берегов трещины. По изменению раскрытия трещины фиксируют момент начала доламьтания образца, когда резко возрастает скорость раскрытия трещины. Более точно момент начала доламывания фиксируют методом акустической эмиссии . Выдержку образца под нагрузкой осуществляют до его разрушения. По результатам измерения усилия нагружения и деформации образца определяют удельную работу роста трещины при доламьшании и по ней известными расчетными методами вязкость разрущения металла . Учет условий развития трещины перед доламыванием повышает достоверность определения вязкости разрушения . 1 з.п. ф-лы. « (Л 00 00 СИ СХ5 4:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИ.К

„„Я0„„133584 (51) 4 G 01 N 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4054228/25-28 (22) 14.04,86 (46) 07.09.87. Бюл. У 33 (71) Всесоюзный теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф.Э. Дзержинского (72) В.И. Гладштейн, В.А.Лукьяненко, В..Ф. Злепко и В.В. Гусев (53) 620. 172.24(088.8) (56) Метод определения трещиностойкости материалов энергооборудования при высоких температурах. Руководящие указания ЦКТИ, вып, 44. Л., 1981, с. 12. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки долговечности металлов при эксплуатации. С целью повьппения достоверности результатов длительных испытаний путем учета релаксации напряжений и изменения структуры металла вблизи трещины при ее подрастании до значений, близких. к критическим, испытывают металлические образцы с концентратором напряжений и с трещиной, выращенной из вершины надреза. Образцы попарно нагружают при повышенной температуре в идентичных условиях одинаковым усилием, Нагружение осуществляют с выдержкой под нагрузкой до разрушения одного из образцов. Различные пары образцов выдерживают под различной нагрузкой P.. Затем из каждой 1-ой пары

1 неразрушившийся образец выдерживают при усилии, составляющем от 1,03 до

1,05 усилия P.. Выдержку осуществляют

1 с регистрацией усилия нагружения и деформации образца. Деформацию образца регистрируют путем раскрытия берегов трещины. По изменению раскрытия трещины фиксируют момент начала доламывания образца, когда резко возрастает скорость раскрытия трещины. Более точно момент начала доламывания фиксируют методом акустической эмиссии. Выдержку образца под нагрузкой осуществляют до его разрушения. По результатам измерения усилия нагружения и деформации образца определяют удельную работу роста трещины при доламывании и по ней известными расчетными методами вязкость разрушения металла. Учет условий развития трещины перед доламыванием повышает достоверность определения вязкости разрушения. 1 з.п. ф-лы.

1335841

Изобретение относится к исследо,ванию прочностных свойств материалов и может быть использовано для определения вязкости разрушения металлов.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов длительных испытаний путем учета релаксации напряжений и изменения структуры металла вблизи трещины при ее подрастании до значений, близких к критическим, Способ осуществляют следующим образом, Испытывают металлические образцы с концентратором напряжений и с трещиной, выращенной из вершины надреза.

Образцы попарно нагружают при повышенной температуре и идентичных условиях одинаковым усилием. Нагружение осуществляют с выдержкой под нагрузкой P до разрушения одного иэ образцов, Различные пары образцов выдерживают под различной нагрузкой Р..

Иэ каждой i-й пары нераэрушившийся образец выдерживают при усилии, составляющем 1,03-1,05 Р,. Выдержку осуществляют с регистрацией усилия нагружения и деформации образца. Деформацию образца регистрируют путем измерения раскрытия берегов трещины. . По изменению раскрытия трещины фиксируloT момент начала доламывания образца, когда резко возрастает скорость раскрытия трещины, Более точно момент начала доламывания фиксируют методом акустичес-кой эмиссии.

Доламывание характеризуется возникновением регулярных импульсов акустической эмиссии большой амплитуды (150-500 мкВ) и таким нарастанием скорости счета импульсов, когда скорость в момент измерения на порядок больше, чем скорость счета при предыдущем измерении.

Выдержку образца под нагрузкой ,осуществляют до его разрушения.

По результатам измерения усилия нагружения деформапии образца определяют удельную работу роста трещины при доламывании и по ней определяют известными расчетными методами вязкость разрушения металла„

Пример . Испытывают цилиндрические образцы из стали 15Х1М1ФЛ диаметром 18 мм с кольцевым надрезом глубиной 3,3 мм и с радиусом при вершине 0,05 мш.

Нягружение осуществляют при 565ОС, Два образца, соединенные последовательно, выдерживают под нагрузкой, ьь вызывающей напряжение 160 МПа, Через

1040 ч происходит разрушение одного из образцов. Испытание второго образ10 ца продолжают при напряжении 168 МПа.

11ри этом каждый час регистрируют рас1крытие надреза и проводят непрерывный контроль методом акустической эмиссии, Время дс разрушения второго образца составляет 1182 ч.

Зя 8 ч до раэ.эушения регистрируют резкую интенсифи кацию излучения акус 0 тической эмиссии, К этому моменту раскрытие надреза составляет 0,142мм, При разрушении раскрытие надреза составляет 0,168 мм, я критическое напряжение с учетом площади сечения доламывяния образца составляет 431 МПя.

Вязкость разрушения составляет

35,4 ЫПя м 2 .По известному способу вязкость разрушения составляет

"45 МПя. III -, ЗО

Таким образом,, учет условий развития трещины перед долямыванием повышает достоверность определения вязкости разрушения, 35

Формула изобретения

1. Способ определения вязкости разрушения металла, по которому ме40 таллические образцы с концентратором напряжений и с трещиной, выращенной из вершины концентратора, нагружают при повышенной температуре до разрушения, регистрируют усилие нагружения

45 H деформацию образца H onpPpeJIIIIoT удельную работу роста трещины, по которой судят о вязкости разрушения металла образца, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности результатов длительных испытаний путем учета релаксации напряжений и изменения структуры металла вблизи трещины при ее подрястании до значений, близких к критическим, нагружение образцов осуществляют попарно одинаковым усилием до разрушения одного из образцов, затем выдерживают нераэрушившийся образец приусилии выше первоначального на 3 — 5Е, 2. Способ по и. t о т л и ч а юшийся тем, что,момент начала доламывания фиксируют методом акустической эмиссии.

Составитель М. Кузьмин

Техред М.Дидык

Редактор П. Гереши:

Заказ 4040/36

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул. Проектная, 4

3 1335841 фиксируют момент начала доламывания образца, а вязкость разрушения определяют ло удельной работе роста трещины при доламывании.

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор Л. Пилипенко

Подписное