Способ изготовления образца с трещиной

 

Изобретение относится к испытаниям материалов и позволяет повысить надежность изготовления образца с усталостной трещиной путем исключения возможности спонтанного разру- {пения образца в процессе создания усталостной трещины. К образцу прикладьюают изгибную нагрузку так, чтобы надрез располагался в зоне сжатия образца. При достижении вершиной трерщны границы пластической зоны трещина останавливается, так как ее вершина оказьгоается в поле сжимающих напряжений. 1 табл. 00 СЛ СП со

1 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 N 3/32

ЗСЕоъЩК1%

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДА(СТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4029283/25-28 (22) 27.02.86 (46) 30. 11.87. Бюл. )) 44 (7 1) Физико-механический институт им.Г.В,Карпенко (72) О.Н.Романив, А.Н.Ткач, l0.Н.Ленец, В.Н.Симинькович и Т.Я.Юськив (53) 620.17(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1142765, кл. С 01 N 3/00, 1985. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА С

ТРЕЩИНОЙ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов и позволяет повысить надежность изготовления образца с усталостной трещиной путем исключения воэможности спонтанного разрушения образца в процессе создания усталостной трещины. К образцу прикладывают изгибную нагрузку так, чтобы надрез располагался в зоне сжатия образца. При достижении вершиной трещины границы пластической зоны трещина останавливается, так как ее вершина оказывается в поле сжимающих напряжений. 1 табл.

1355901

Формула изобретения

Длина трещины, мм, при количестве циклов нагружения

9,2 20

5,5 10

1,6 10

2,8 10 4,1 ° 10

8910 i 2 10

0,03 0,12 0,32

0,46

0 46

0,46

Составитель !О. Матвиенко

Редактор А. Огар Техред А.Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 5787/38 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Изобретение относится к технике испытаний материалов.

Цель изобретения — повышение надежности путем исключения возможности спонтанного разрушения образца в процессе создания усталостной трещины.

Способ осуществляют следующим образом.

В образце выполняют концентратор напряжений в виде надреза. Затем к образцу прикладывают циклическую изгибную нагрузку до образования усталостной трещины так, чтобы надрез располагался в зоне сжатия. Способ основан на том, что в первом цикле у вершины надреза возникает зона пластически деформированного (сжатием) материала, в пределах которой существуют остаточные напряжения обратного знака (растягивающие). При последующем нагружении под действием внешней пульсирующей сжимающей нагрузки имеет место циклическое изменение величины растягивающих напряжений в пластической зоне, обусловленной наличием надреза, а вне ее— пульсирующее сжатие. Поскольку уста- . лостное повреждение материала возможно лишь в случае действия растягивающих напряжений, то образовавшаяся в вершине надреза усталостная трещина распространяется только до границы пластической зоны и останавливается, как только ее вершина оказы- . вается в поле сжимающих напряжений.

Пример. Способ апробирован при испытании балочных образцов из . стали ХШ15, отпуск 400 С, сечением

12xl8 мм и длиной 170 мм. Со стороны сечения меньшего размера выполняли острый надрез глубиной 3 мм и радиусом при вершине 0,01 мм..Образцы циклически нагружали консольным изгибом с частотой 8 Гц, асимметрией

К = 0 и амплитудой нагружения, соответствующей максимальному напряжению

10 в нетто-сечении, равному 6 = 0,5G,ä испытуемого материала. При этом надрез находился в сжимаемой части образца.

Распространение трещины периоди15 чески фиксировали при помощи микроскопа (х24) на боковых поверхностях образца.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, после определенного количества циклов трещина останавливается при нензменных параметрах нагружения без вмешательства

25 оператора, Способ изготовления образца с дб трещиной, заключающийся в том, что в образце выполняют надрез и прикладывают к нему циклическую нагрузку до образования трещины из вершины надреза, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения возможности спонтанного разрушения образца, циклическую нагрузку прикладывают посредством изгиба, а надрез выполняют в зоне сжатия.