Образец для исследования термомеханической усталости материалов

 

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ УСТАЛОСТИ МАТЕРИАЛОВ , выполненный в виде пластины со сквозным отверстием в средней части, одна из боковых кромок которой предназначена для контактного нагрева, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности исследования, отверстие имеет вытянутую вдоль кромки форму и смещено в сторону последней. (А

СОЮЗ COBETCHHX

РЕСПУБЛИК щ) G 01 N 3/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ЛЯОД.-„g

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3598864/25-28 (22? 24 . 02. 83 (46) 30.08.84. Бюл. Ф 32 (72) Н. В. Суский, Ю.А. Карасюк, С .Е. Карлинский, В.Н. Соболев, Л.В. Буланов, Г.В. Константинов и Е.П. Лобанов (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения

Производственного объединения "Уралмаш" и Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения (53) 620.115.83 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР к- 920462, кл. С 01 N 3/60, 1980.

2. Совершенствование технологии сварочного производства. Труды

Уральского политехнического института им. С.М; Кирова. Свердловск, 1975, Р 203, стр. 30-31 (прототип).

„Я0... 1111067 А (54) (57) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ УСТАЛОСТИ МАТЕРИАЛОВ, выполненный в виде пластины со сквозным отверстием в средней части, одна из боковых кромок которой предназначена для контактного нагрева, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности исследования, отверстие имеет вытянутую вдоль кромки форму и смещено в сторону последней, 1111067

Изобретение относится к испытательной технике, в частности,к образцам для исследования термомеханической усталости материалов.

Известен образец для исследования термомеханической усталости материалов, выполненный в виде стержня с цилиндрической полостью и захватными головками на концах, предназначенными для крепления в захватах испытательной машины (11..

Недостатком данного образца является высокая трудоемкость изготовления.

Наиболее близок к предлагаемому образец для исследования термомеханической усталости материалов, выполненный в виде пластины со сквоз" ным круглым отверстием в средней части, одна из боковых кромок которой предназначена для контактного нагрева (2).

Недостатком известного образца является низкая производительность исследования, так как при контактном нагреве одной из боковых кромок тепловой поток обтекает круглое отверстие и нагревает противоположную кромку, что снижает жесткость образца и приводит к уменьшению уровня циклических напряжений и деформаций на нагреваемой кромке и, следовательно, к увеличению числа циклов до образования трещины.

Цель изобретения — увеличение производительности исследования.

Указанная цель достигается тем, что в образце для исследования термомеханической усталости материалов, выполненном в виде пластины со сквозным отверстием в средней части, одна иэ боковых кромок которой предназначена для контактного нагрева, отверстие имеет вытянутую вдоль кромки форму и смещено в сторону последней.

На чертеже изображена схема предлагаемого образца.

Образец выполнен в виде пластины

1 с захватными головками 2 и 3, преднаэначенньии для крепления в испытательной машине (на чертеже не показана). В средней части пластины 1 выполнено сквозное отверстие

4, имеющее вытянутую форму и постоянную ширину. Отверстие 4 смещено в сторону одной из кромок, являющейся рабочей частью 5 образца и предназначенной для нагрева в процессе исследования высокотемпературным призматическим нагревателем 6 шириной I „. Расстояние А от поверх5 ности нагреваемой кромки ооо ближайшей стороны отверстия 4 выбирается из следующего соотношения:

4 0,25— з (1)

1О где 3 — коэффициент теплопроводности материала образца, А. — минимальное значение удельного теплового потока от нагревателя 6 к образцу на участке контакта с рабочей частью 5.

Предлагаемый образец исследуют следующим образом.

Захватные головки 2 и 3 образца закрепляют в испытательной машине.

Высокотемпературный нагреватель 6 приводят в соприкосновение с рабочей частью 5 и одновременно нагружают образец заданным усилием. Рабочая часть 5 нагревается до заданной температуры и удлиняется, а часть образца, расположенная под отверстием

4,остается холодной,что препятствует удлинению рабочей части 5, приводя к появлению в ней сжимающих усилий.

Выполнение отверстия 4 вытянутым вдоль нагреваемой в процессе испытания кромки длиной „ большей ширины Ьк участка контакта нагревателя 6 с рабочей частью 5 образца исключает воэможность огибания отверстия 4 тепловым потоком, что обеспечивает высокую жесткость средней части образца, а, следовательно,максимальные напряжение и деформацию материала в его рабочей части 5. Это обстоятельство, а также то, что расстояние А от поверхности нагреваемой кромки до ближайшей сто45 роны отверстия 4 выбирается из соотношения (1), сокращает продолжитель ность исследований.

После нагрева рабочей части 5

1 до заданной температуры высокотемпературный нагреватель 6 отводят от образца, охлаждают рабочую часть 5, а направление нагружающего усилия изменяют на противоположное. Описан55 ный цикл теплового и механического нагрухения повторяют многократно до образования трещин, одновременно регистрируя число циклов, вызывающих

1111067

Составитель В. Гриненко

Техред М.Кузьма Корректор E. Сирохман

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 6301/34

Тирах 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 их появление, по которому судят о термомеханической усталости материала

Изобретение позволяет увеличить производительность исследования термомеханической усталости матерна- 5 лов вследствие увеличения жесткости средней части образца, что обеспечивает возникновению в его рабочей части максимальных напряжений и деформаций.