Способ исследования термомеханической усталости материалов

Союз Советских

Социалистических

Республик оц879400 (» г К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву 9 252690 (22) Заявлено 200280 (21) 2893336/25-28 (5!)М. Кл. с присоединением заявки ¹â€”

0 01 Й 3/60

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет.Опубликовано 071181 окзллетеиь № 41

Дата опубликования описания 07.11,81 (53) УДК 620.163. 32 (088. 8) М.С.Колесников, Б.Л.Кузнецов, В.С.Кондратенко и A.Ã.Øêøêèí (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Казанский инженерно-строительный институт (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ

УСТАЛОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследовании термомеханической усталости материалов.

Известен способ исследования термомеханической усталости материалов, заключающийся в том, что испытуемый образец нагревают в печи, а затем оп скают в ванну с охлаждающей средой (1).

Недостатком способа является низкая точность испытаний.

По основному авт.св. В 252690 известен способ исследования термомеханической усталости, заключающийся в том, что испытуемый образец закрепляют в захватах нагружающего устройства, размещают в ванне с охлаждающей средой, нагружают внешней нагрузкой, нагревают образец расплавом металла, который дозированно подают под давлением в исследуемую зону образца, и выдерживают образец в течение времени, достаточного для кристаллизации расплава (2).

Недостаток способа заключается в узких функциональных возможностях, поскольку.он не обеспечивает одно временного. проведения испытаний на износостойкость.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей способа путем обеспечения также испытаний на износостойкость.

Указанная цель достигается тем, что расплав металла предварительно охлаждают до двухфазного твердо-жидкого состояния.

На фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа ; на фиг.2 — разрез А-A на фиг.1.

Устройство для реализации способа содержит основание 1 с центральным ступенчатым отверстием 2, в котором размещен шток 3 с концентрично надетой на него винтовой пружиной 4.

На основании 1 закреплены ванны 5 и

6, в каждой иэ которых установлены захваты 7 и 8, связанные с нагружающим приспособлением (не показано) и предназначенные для крепления испытуемых образцов 9 и 10. Над образцами 9 и 10 размещен водоохлаждаемый

25 кристаллизатор 11, рабочая полость

12 которого предназначена для выдержки расплавленного металла 13 и сообщается с пазами 14 и 15, выполненными в его нижней части над исследуемой

Зр зоной испытуемых образцов 9 и 10.

879400

Над полостью 12 расположен пуансон

16, связанный с прессом (не показан) .

Способ реализуется следующим образом.

Испытуемые образцы 9 и 10, закрепленные в захватах 7 и 8, размещают в соответствующих ваннах 5 и б с охлаждающей средой так, чтобы нижняя часть образцов 9 и 10 находилась в охлаждающей среде, и нагружают образцы силой р с помощью нагружающего при(0 способления. Расплавленный металл 13, находящийся в рабочей полости 12 кристаллизатора 11, дном которого служит торец штока 3, в исходном состоянии закрывающий пазы 14 и 15, предварительно охлаждают до двухфазного твердо-жидкого состояния. Включают пресс, при этом пуансон 16, сжимая частично закристаллизовавшийся металл

13, перемещает шток 3 вниз, в результате чего частично закристаллиэовав- 20 шийся металл 13 дозированно подается под давлением через .открывшиеся пазы

14 и 15 в исследуемую зону образцов

9, и 10. Затем выдерживают образец в течение времени, достаточного для 25 полной кристаллизации металла 13.

В процессе прессования частично эакристаллиэовавшийся.металл разрушается, происходит интенсивный локальный нагрев исследуемой зоны образцов и ее гидроабразивный износ, поскольку в соприкосновение с образцом входят как жидкая, так и твердая фаза.

После полной кристаллизации под давлением металл 13 удаляют, а образцы

9 и 10 раэгружают.и производят исследование их поверхности на возникновение трещин термомеханичесиой усталости и износ. Если трещины на образцах 9 и 10 не появились, то весь цикл повторяют такое количество раэ, которое необходимо для появления трещин в исследуемой зоне испытуемых образцов.

Предлагаемый способ позволяет расширить функциональные возможности испытаний путем одновременного испытания образцов материалов на термомеханическую усталость и износостойкость.

Формула изобретения

Способ исследования термомеханической усталости материалов по авт.св. Р 252690, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа путем обеспечения также испытаний на износостойкость, расплав металла предварительно охлаждают до двухфазного твердо-жидкого состояния.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Писаренко Г.С., Руденко В.Н., Третьяченко Г.Н. и Трощенко В.Т.

Прочность материалов.при высоких температурах, Киев, "Наукова Думка", 1966, с.550, рис.446.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 252690, кл. G 01И 3/60, 1969 (прототип).

879400

Составитель В,. Гриненко

Редактор И.Гохфельд Техред Е.Харитончик

Корректор E.Pouaco

Эаказ 9706/10 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

1Х

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4