Способ определения сопротивления усталости материала

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯУСТАЛОСТИ МАТЕРИАЛА, заключающийся в том, что образцы материала нагружают циклически до разрушения, регистрируют нагрузку, число циклов нагружения и микротвердость материала , отличающийс я тем, что, с целью повышения точности за счет более полного исследования пластических свойств материала в зоне трещинообразования, используют образец с изменяющимся поперечным сечением рабочей части, измеряют микротвердость образца после образования усталостной -трещины в сечениях, примыкающих к сечению, где образуется трещина, и имеющих большую площадь, устанавливают сечение, где микро (Л твердость имеет наибольшее значение, определяют напряжение, действовавшее в этом сечении при нагружении, и принимают его за циклический предел текучести . . ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) G 01 N 3 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3436248/25-28 (22) 07.05.82(46) 07.10.83 ° Бюл. 9 37 (72) A.A.Ðûáíèê, Е.И.Мамаева и Г.3.Зайцев (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

"ЦНИИТМАШ" (53) 620.178,311.4(088.8) (56) 1. Пономарев С.Л. и др. Расчеты на прочность в машиностроении. Т.3.

М., Машгиз, 1959, с.599-609.

2. Ли В.Х. и Якшир Н.А. Исследование рассеяния энергии в компрессорных лопатках авиадвигателя в зависимости от их усталостной долговечности и . наработки в условиях эксплуатации.Сб. "Рассеяние энергии при колебаниях механических систем." Киев. "Наукова думка", 1970, с.323-329(прототип).

„.ЯО„„щщяя A (54) (57) СПОСОБ ОПРЕЛЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАЛОСТИ МАТЕРИАЛА, заключающийся в том, что образцы материала нагружают циклически до разрушения, регистрируют нагрузку, число циклов нагружения и микротвердость материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности эа счет более полного исследования пластических свойств материала в зоне трещинообразования, используют образец с изменяющимся поперечным сечением рабочей части, измеряют микротвердость образца после образования усталостной трещины в сечениях, примыкающих к сечению, где образуется трещина, и имеющих большую площадь, Ф устанавливают сечение, где микротвердость имеет наибольшее значение, определяют напряжение, действовавшее н этом сечении при нагруиении, и при- нимают его за циклический предел текучести.

1046 54.

ВНИИПИ Заказ 7720/42 Тираж 873 Поцписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материала, а именно к способам определения сопротивления усталости материала.

Известен способ определения сопротивления усталости материала, за— ключающийся в том, что образцы материала испытывают при различных амплитудах напряжений, определяют зависимость чис,ла циклов нагружения от амплитуды напряжения, строят кривую 10 усталости и при заданном числе циклов нагружения определяют ограниченный ,предел выносливости материала L 1).

Недостатком способа является его малая информативность, поскольку не 15 исследуется изменение структуры материала при нагружении, его повреждаемость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. является способ определения сопротивления усталости материала, заключающийся в том, что образцы материала нагружают циклически до разрушения, регистрируют на- ъ5 груз ку, число циклов нагружения и микротвердость материала и по нигл судят об его усталостной прочности.

Измерение микротвердости материала позволяет оценить состояние структуры материала и оценить ее повреждаемость в результате циклического нагружения (2 j.

Недостатком известного способа является его невысокая точность, поскольку измерение микротвердости про- З5 изводят в какой-либо одной точке сечения.

Целью изобретения является повышение точности за счет более полного 40 исследования пластических свойств ма териала в зоне трещинообразования.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу определения сопротивления усталости материала, за- 45 ключающемуся в том, что образцы материала нагружают циклически до раэ. рушения, регистрируют нагрузку, число циклов нагружения и микротвердость материала, используют образец с изменяющимся поперечным сечением рабочей части, измеряют микротвер= дость образца после образования усталостной трец|ины в сечениях, примыкащих к сечен " где Образуется 55 трещина, .и имеющих большую площадь, устанавливают сечение, где микротвердость имеет наибольшее значение, определяют напряжение, действовавшее в этом сечении при нагружении, и принимают его за циклический предел текучести.

Способ осуществляется следующим образом.

Используют образец для определения сопротивления усталости материала, имеющий плав но изме н яющеес я поперечное сечение рабочей части. В этом случае при нагружении внешним усилием в различных сечениях образца буду.т возникать различные напряжения.. Наиболее удобен корсетный образец, у которого наибольшие напряжения в среднем сечении, имеющем. наименьшую площадь.

Образец материала нагружают циклически с амплитудой напряжения, обеспечивающей превышение ориентировочного значения циклического предела текучести испытуемого материала. На-, гружение осуществляют до образования усталосткой трещины в материале и его разрушения. При этом регистрируют нагрузку на образец и число циклов до образования трещины и до раэ рушения образ ца. После образ ования усталостной трещины измеряют

Микротвердость образца в сечениях, примыкающих к сечению, где образовалась трещина, и. имеющих большую площадь. Например, в корсетном образце усталостная. трещина образуется в ,среднем сечении, а твердость измеряют в соседних сечениях, где площадь се-.. чения больше, а напряжения, действовавшие при нагружении, имели меньшее значение, чем в среднем сечении образцаа.

По результатам измерения микротвердости устанавливают сечение, где микротвердость имеет наибольшее значение, и определяют напряжение, действовавшее в этом сечении при нагружении. Максимальное значение микротвердости материала в выделенном сечении указывает на циклическое упрочнение материала., вызванное циклическим упругопластическим деформированием. Это означает, что в этом сечении был достигнут циклический предел текучести материала. Направление, действовавшее в выделенном сечении при нагружении образца, принимают за циклический предел текучести и по нему оценивают сопротивление усталости материала.

Использование изобретения позволяет повысить точность определения сопротивления усталости материала за счет более полного исследования пластических свойств материала в зоне трещинообразования и выделения сечения образ ца, где был достигну т . циклический предел текучести и произошло упрочнение в результате упругопластического деформирования.