Способ диагностики усталостного разрушения деталей

 

СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ путём фрактографии усталостного излома, отличающийся тем, что, с целью повьшсения точности путем учета размера пластической зоны в вершине растущей усталостной трещины в титановых сплавах с пластинчатой структурой, фрактографию осуществляют в направлении от очага разрушения к максимально удаленному от очага разрушения участку фронта трещины, измеряют от очага разрушения расстояние t, до границы перехода от разрушения с сохранением микрорельефа структуры к разрушению за счет образования усталостных микробороздок , расстояние ., до границы перехода от разрушения с образованием усталостных микробороздок к смешанному разрушению, расстояние Р,. до границы перехода от смешанного разрушения к разрушению с образованием рельефа отрыва, проводят металлографический анализ материала детали, не охваченного трещинообразованием, и измеряют толщинуЬ, (/-пластин, ширину bj Ы -колоний, размерь первичного -зерна, которые принимают при выполнении диагностики уста (О лостного разрушения в качестве размеров пластической зоны в вершине растущей усталостной трещины длиной i. , где 1,2,3.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ((9у ((11

4(51) 6 01 К 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авторском свидетельств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfAO (21) 3657360/25-28 (22) 24. 10.83 . (46) 23. 05. 85. Бюл. Ф 19 (72) Л.В. Лимарь и Л.P. Ботвина (53) 620. 178. 311. 4 (088. 8) (56) Иванова В.С. и др. Природа усталости металлов. И., Металлургия

1975, с. 199-201, (54)(57) СПОСОБ,ДИАГНОСТИКИ УСТАЛОСТНОГО РАЗРУШЕНИЯ ДЕТАЛГИ путем фрактографии усталостного излома, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьш ения точности путем учета размера пластической эоны в вершине растущей усталостной трещины в титановых сплавах с пластинчатой структурой, фрактографию осуществляют в направлении от очага разрушения к максимально удаленному от очага разрушения участку фронта трещины, измеряют от очага разрушения расстояние, до границы перехода от разрушения с сохранением микрорелье— фа структуры к разрушению за счет образования усталостных микробороздок, расстояние (., до границы перехода от разрушения с образованием усталостных микробороздок к смешанному разрушению, расстояние 0, до границы перехода от смешанного разрушения к разрушению с образованием рельефа отрыва, проводят металлографический анализ материала детали, не охваченного трещинообразованием, и измеряют толщинуЬ, М -пластин, ширину Ь g -колоний, размер Ь первичного f -зерна, которые принима ют при выполнении диагностики усталостного разрушения в качестве размеров пластической зоны в вершине растущей усталостной трещины длиной где (= 1,2,3.

1157396 г=

Составитель М. Кузьмин

Редактор А. Шандор Техред С.Легеза

Корректор Г. Решетник

Заказ 3330/40 Тираж 897

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материллов, а именно к способам диагностики усталостного разрушения деталей путем фрактографии усталостного излома.

Цель изобретения — повышение точности диагностики усталостного разрушения путем учета размера пластичес кой зоны в вершине растущей усталостной трещины в титановых сплавах с 1О пластинчатой структурой.

Способ осуществляют следующим образом.

Для диагностики усталостного разрушения поступает разрушенная деталь 15

С помощью оптического бинокулярного микроскопа анализируют излом детали и по ориентации элементов его макрорельефа определяют место расположения очага разрушения. Затем осущест- щ вляют фрактографию излома на растровом электронном микроскопе в направ ленни от установленного очага раз-. рушения к максимально удаленному от него участку фронта трещины. На 25 изломе выделяют четыре стадии роста усталостной трещины, каждая из которых характеризуется особенностями строения микрорельефа поверхности разрушения, и измеряют от Зп очага разрушения расстояние до

Я границы перехода от разрушения с сохранением микрорельефа структуры к разрушению за счет образования усталостных микробороздок, расстояние до границы перехода от разl рушения с образованием усталостных микробороздок к смешанному разрушению, расстояние 8 до границы перехода от смешанного разрушения к разрушению с образованием рельефа отрыва.

После этого подготавливают металлографический шлиф материала детали, подвергаемой диагностике, в сечении, не охваченном.трещинообразованием. При проведении фрактографического анализа шлифа определяют максимальные размеры структурных составляющих. Измеряют толщину 1

1 -пластин, ширинуо К -колоний, размерb первичного -зерна.

Значения „, и и b принимают в

l качестве размеров г„, Г и г ппастической зоны в вершине растущей усталостной трещины в моменты, когда дли на ее достигает соответственно значений ., и

При диагностйке усталостного разрушения, предназначенной для коли чественной оценки длительности роста усталостной трещины и величины .напряжения, вызывающего усталостное разрушение, используют соотношение

1 где 1" — размер пластической зоны, коэффициент интенсивности напряжений в вершине трещины

) е предел текучести материала.

Принимая значения г соответственно равными Ь,, > и 4, определяют

l значения коэффициента интенсивности напряжений и напряжения в детали.

Изобретение позволяет проводить диагностику разрушенных деталей из титановых сплавов с пластической структурой и определять параметры рос та трещины при эксплуатации детали.