Способ определения предела выносливости материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет определить пределы выносливости материалов Цель изобретения - повышение информативности путем учета влияния пластических деформаций . В процессе нагружения образца измеряют время ty, inn и т.Неуст. упругой, пластической и неустойчивой деформаций и предел прочностиTI материала, по которым определяют предел выносливости исследуемого материала при кручении. 1 табл.

. °

СОЮЗ COBETCYИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

° ПРИ ГКНТ СССР (61) 1665278 (21) 4799949/28 (22) 07.03.90

- (46) 15.05,92. Бюл. N. 18 (72) П.Ф. Тюгашов, В.А. Белокопытов и А,Е.

Колтунов (53) 620,174.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1665278, кл, G 01 N 3/32, 1990. .. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА

ВЫНОСЛИВОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, в частности к способам определения предела их выносливости.

Известны способы определения предела выносливости материалов, основанные на прочностных испытаниях образцов исследуемого материала.. Из данных способов наиболее распространен способ Велера, согласно которому испытываемый образец предварительно подвергают действию знакопеременных напряжений, заведомо превышающих предел выносливости для данного материала. После этого напряжения с последующих образцов постепенно снижают.до того значения, при котором образец разрушается при заданном числе циклов. В результате испытания 15 одинаковых образцов строится диаграммная кривая в координатах зависимости напряжения от числа циклов.. Ордината, соответствующая постоянному значению 0сп», представляет в масштабе предел выносливости, т.е. напряжение, которое не вызывает разрушение при любом числе циклов нагружения.

Недостатками данного способа являются большая трудоемкость и длительность, вли„„5Q „„1733964 А2 (57) Изобретение относится к испытательной технике и позволяет определить пределы выносливости материалов. Цель изобретения — повышение информативности путем учета влияния пластических деформаций. В процессе нагружения образца измеряют время ty, мапл и тнеуст. упругой. пластической и неустойчивой деформаций и предел прочности г материала, по которым определяют предел выносливости исследуемого материала при кручении. 1 табл. яние на точность определения таких факторов как количество испытываемых образцов Я и качество поверхности образцов и т.п.

Наиболее близким из известных я вляет ся способ определения предела выносливости материалов по авт. св. СССР N. 1665278, заключающийся в том, что образец исследуемого материала нагружают до разрушения растяжением с постоянной скоростью деформирования, измеряют время ty упругой деформации и время t> до разрушения образца, определяют предел оь в его прочно- (Л сти, а о пределе выносливости судят по { соотношению С. 0 с — 1 = ym, (1).

tb

Недостатком данного способаявляется то, нто он можЕт быть применен только для определения предела выносливости материалов при циклическом растяжении и изгис бе, но не применим для оценки предела выносливости материалов при кручении.

Цель изобретения — повышение информативности путем учета влияния пластических деформаций в процессе нагружения образца.

1733964 шине ИМ-УР. Предел выносливости определяли при симметричном изгибе и кручении на машинах МУИ-6000 и РН-720. При испытании на кратковременный разрыв образцов измеряли время ty упругой деформации, время 1пл. и тнеуст пластической и неустойчивой деформаций и время te до разрушения образцов, Предел выносливости о — 1 и т — 1 рассчитывали по соотношениям(1) 10

20 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения информативности путем учета влияния пластических деформаций, в процессе нагружения образца дополнительно измеряют время тпрр и снеуст соответственно пластической и неустойчивой деформаций образцов и определяют предел выносливости т,— 1 материала

25 г1=„(„) („) („) где te — время до разрушения образца;

ty — время упругой деформации;

ge — предел прочности образца, ЗО

Расчетные зна- Экспериментальчения ные значения кгс/мм

Материал деталей

tg ecr

Су ть

Хвл

7 -л г-л

2 кгс/мм.. кгс/мм . кгс/мм с-И л кгс/MM

4 ОХН2СМА

3 ОХГСН2А

3 ОХГСА

12Х2Н4А

ОЗХ11Н1ОМ2Т

В-95

АК-4

АК-6

0,24

0,34

0.39

0,42

0,37

0,03

0,00

0,13

78,69

67,65

38,44

42,70

73,99

23,40

16,34

6.88

46,43

39,91

22,29

25,19

46,61

16,38.

11,93

5,09

0,33

0.25

0,30

0.23

0,14

0,58

0,62

0,71

0,43

0,41

0,31

0,35

0,49

0,39

0,38

0,16

45-47

38-41

183

124

122

151

43

75-79

63-69

48-52,5

19,2-24, 12,5-17,8

29-32

13-17

8-12

Составитель П,Тюгашов

Техред M.Moðråí Tàë Корректор Т.Малец

Редактор M,Eîêàðåâà

Заказ 1664 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют время мапл и тнеуст пластической и неустойчивой деформаций образцов и определяют предел выносливости т — 1 материала при кручении по соотношению

Способ осуществляется следующим образом.

Иэ исследуемого материала изготавливают образцы стандартной формы и размеров для испытания на кратковременный . разрыв. Испытывают образцы на растяжение с постоянной скоростью деформирования. В процессе нагружения вплоть до окончательного разрушения образцов. регистрируютт изменение величины нагрузки от времени нагружения в виде диаграммы в координатах нагрузка-время. Измеряют длительность упругой ty, пластической 1пл, неустойчивой тнеуст деформаций и время ts до разрушения образцов, определяют предел сть его прочности, а о пределе выносливости судят по соотношению (2).

Примеры конкретного выполнения способа.

Иэ сталей 40ХН2СМА, ЗОХГСН2А, ЗОХГСА, 12Х2Н4А, 03Х11Н10М2Т и алюминиевых сплавов 8-95, АК4, АК6 были изготовлены по 3 — 6 стандартных образцов на кратковременный разрыв и усталостные испытания. Образцы на разрыв со скоростью нагружения 1,7 мм/мин испытывали на маи (2), Результаты испытаний и измерений, полученные в соответствии с изобретением, хорошо согласуются с данными, полученными согласно базовому способу (см. таблицу).

При этом затраты времени на определение предела выносливости согласно изобретению значительно меньше, чем при испытании на усталость.

Формула изобретения

Способ определения предела выносливости материалов по авт. св, М 1665278, о т