Способ определения сопротивления упрочненного наклепом материала распространению трещины
SU„„103 7956 А
СОЮЗ СООЕТСНИХ стева |
РЕСПУВЛИН
3щ1 С 01 И 3/Оо
МСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОР
AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н AETOPCHOIIIBf СЕЦВтвъствм ния, а образец с надрезом изготавли. вают из Ъоны шейки образца без надреза таким образом, чтобы плоскость. надреза была перпендикулярна направ- лению растяжения образца без надреза, а о сопротивлении материала распространению трещины судят с учетом параметров напряженно-деформированного состояния образца без:надреза по вязкости разрушения вычисляемой по формуле (2i) 3388730/25-28 (22) 29.01.82 (46): 15.05.83. Бюл. 9 18 (72) В.В, Панасюк,.A.Å.- Андрейкив, В.С. Харин, И.Э. Чапля, Н.И. Гвоэ д ок, В.A. Вазуляк н В.A. Яковчик (71) Физико-механический.институт им. Г.Э. Карпенко (53).620.172.24(088,8) (56) 1, Кудряшов В.Г. и др. Вязкость разрушения алюминиевых сплавов. М., ."Иеталлургия", 1976, с. 279 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УПРОЧНЕННОРО HAKHBHON МАТЕРИАЛА РАСПРОСТРАНЕНИЮ ТРЕЩИНЫ, основанный на иагружении образца с надрезом до скачка трещины и регистраций параметров трещннообразования, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения воэможности определения сопротивления распространению трещины в условиях плоской деформации на малогабаритных образцах, используют образец материала беэ надреза, характернЫй размер поперечного сечения этого образца выбирают не мейее 1/М характерного размера поперечного сечения образца с надрезом, где Ц вЂ” относительное сужение образца материала при разрыве, растягивают его до образования шейки и регистрируют параметры напряженно-деформированного состоясоответственно модуль. упругости, предел текучести, необратимая рабо та пластической деформации и коэфФициент Пуассона испытуемого материала,. определенные при ис- Ме4 пытании образца без надрезар расчетюМ коэффициентыу усилие нагружени образца с надрезом, соответствующее скачку трещины.
1О1 З5
Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материала,,а, именно к способам определения сопро. тивления упрочненного наклепом материала распространению трещины.
Известен способ определения сопротивления упрочненного наклепом материала распространению трещины, основанный на нагружении образца с надрезом до скачка трещины и регистрации параметров трещинообразования. Листовой образец испытывают с наэредом из материала, подвергнутого предварительному упрочнению (нагартовке ). Надрез на образце выполняют сквозным и регистрируют )5 распространение трещины в плоскости образца в условиях плоского напряженного состояния (1).
Недостатком известного способа является невозможность его использования для определения сопротивления материала распространению трещины в массивных деталях в условиях плоской деформации, поскольку для этого необходимо испольэовать образец, характерный размер поперечного сечения которого превышает толщину листового образца.
Цель изобретения — обеспечение возможности определения сопротивления распространению трещин в ус- З0 ловиях плоской деформации на малогабаритных образцах. указанная цель достигается тем, что.согласно способу определения сопротивления упрочненного наклепом 35 материала распространению трещины, основанному на нагружении образца с надрезом до скачка трещины и регистрации параметров трещинообразования, используют образец материа- 40 ла без надреза, характерный размер поперечного сечения этого образца выбирают не менее 1/91<< характерного размера поперечного сечения образца с надрезом, где У вЂ” относительное сужение образца материала при разрыве, растягивают его до образования шейки и регистрируют параметры напряженно-деформированного состояния, а образец с надрезом изготавливают иэ зоны шейки образца без над- 50 реза таким образом, чтобы плоскость надреза была перпендикулярна направлению растяжения образца без надреза, а о сопротивлении материала распространению трещины судят с учетом 55 параметров, напряженно-деформированного состояния образца без надреза по вязкости разрушения К, вычисляемой по формуле
60 где,4, с, ) — соответственно модуль упругости, пре-65 дел текучести, необратимая работа пластической деформации и коэффициент
Пуассона испытуемого материала, опреде-ленные при испытании образца без надреза; расчетные коэффициенты;
Р„ — усилие нагружения образца с надрезом, соответствующее скач ку трещины.
Способ осуществляют следующим образом.
Изготавливают гладкий образец, например, в виде призматического стержня для испытания на растяжение.
Характерный поперечный размер этого образца выбирают не менее 1/ характерного размера поперечного сечения образца с надрезом, используемого для определения сопротивления распространению трещины. Здесь
4 — относительное сужение исследуемого материала при разрыве, известное из справочных данных.
Характерным размером образца квадратного сечения является сторона квадрата, круглого образцадиаметр круга. Характерный размер образца с надрезом определяют расчетным путем на основании справочных данных о том классе материлов, к которому относится исследуемый материал. Образец беэ надреза растягивают до образования шейки и регистрируют при этом параметры напряженно-. деформированного состояния: модуль упругости Е, предел текучестиО, необратимую работу пластиая ческ8й деформации с и коэффициент
Пуассона р. . Затем образец разгружают и из зоны шейки изготавливают образец с надрезом таким образом, чтобы плоскость надреза была перпендикулярна направлению растяжения образца беэ надреза. Затем из вершины надреза выращивают усталостную трещину и испытывают образец с надрезом на сопротивление материала распространению трещины.Во время исходного растяжения материал получает упрочнение его пластических свойств и это позволяет оценить влияние наклепа на сопротивление материала распространению трещины при статическом, циклическом,.коррозионном и других условиях нагружения. При нагружении образца с надрезом регистрируют параметры трещинообразования, в качестве которых выбирают действующую нагрузку и длину трещины. Во время нагружения регистрируют усилие Р„, соответствующее скачку тре1017956
Составитель N. Кузьмин
Редактор О. Колесникова Техред Л.Пекарь
Корректор Л. Вокщан
Заказ 3520/39 Тираж 873
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и,открытий
113035,.Москва, Ж-35, .Раущская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 щины. Затем вычисляют коэффициенты
d. и р, характеризующие концентрацию напряжений у вершины надреза;. вычисляют вязкость разрушения К zc
:по приведенйой формуле и по К судят о сопротивлении материала распрост.ранению трещины.
Использование изобретения позволяет определить сопротивление материала распространению трещины в условиях плоской деформации на малогабаритных образцах эа счет иэготов5 ления образца с надрезом из предварительно упрочненного материала.
