Способ испытания образцов материалов на термическую усталость

 

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА ТЕРМИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ, заключакяцийся в том, что образцы .клиновидной формы закрепляют в исполнительной камере на равном рас стоянии один от другого, подвергают воздействию га.зового потока, циклически нагревают и регистрируют число теплосмен до появления трещин, по которому судят о сопротивляемости образцов термической усталости, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности испытания , используют образцы одинаковогУ с S типоразмера, имеющие каждьй сквозную прорезь, параллельную острой СО кромке, глубиной 0,85-0,95 высоты с образца. ел О)

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (I 9) (11) (51)4 G 01 N 3/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3709635/25-28 (22) 25.01.84 (46) 15.08.85. Бюл. N - 30 (72) Г.Н.Третьяченко, Л.В.Кравчук, Р.И.Куриат и Г.P.Ñåìåíîâ (71) Институт проблем прочности

АН УССР (53) 620.178.38(088.8) (56) Писаренко Г.С., Руденко В.Н. и Третьяченко Г.Н. Прочность материалов при высоких температурах.

Киев: Наукова думка, 1966, с. 549550, рис. 446, Третьяченко Г.Н,, Кравчук Л.В. и Куриат P.È. Использование методов моделирования при изучении повреждаемости элементов конструкций при термоциклическом нагружении.

Сборник. "Прогнозирование прочности материалов и конструктивных элемен,тов машин большого ресурса". Киев:

Наукова думка, 1977, с. 217-227. (54) (57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ

МАТЕРИАЛОВ HA ТЕРМИЧЕСКУЮ УСТАЛОСТЬ, заключающийся в том, что образцы .клиновидной формы закрепляют в исполнительной камере на равном расстоянии один от другого, подвергают воздействию газового потока, циклически нагревают и регистрируют число теплосмен до появления трещин, по которому судят о сопротивляемости образцов термической усталости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытания, используют образцы одинакового типоразмера, имеющие каждый сквозную прорезь, параллельную острой кромке, глубиной 0,85-0,95 высоты образца.

1173256

35О

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании материалов на термическую усталость.

Цель изобретения — повышение точ- 5 ности испытания.

На фиг. 1 изображена схема установки для реализации предлагаемого способа, на фиг. 2 - испытуемый образец, на фиг. 3 — расположение ис- 10 пытуемых образцов в продувочной камере.

Способ реализуется на установке, содержащей продувочную камеру i,ïðÿмоугольного сечения, внутри которой 15 размещены захваты (не показаны} для крепления испытуемых образцов 2.

Один торец продувочной камеры 1 соединен через переходной патрубок 3 с камерой 4 сгорания, которая под- 20 ключена через системы 5 и 6, обес1 печпвающие подачу к ней воздуха и топлива, к пульту 7 управления, соединенному также с дымососом 8, установленным на другом торце продувоч ной камеры 1. Пульт 7 управления рабочими режимами установки соединен с системами 9 и 10 для подачи в продувочную камеру 1 агрессивных газов, блоком 11 автоматического управления нагревом испытуемых образцов 2 и с блоком 12 регистрации температуры образцов 2 и температуры воздействующего на них газового потока, Способ реализуется следующим образом.

Из исследуемого материала изготав- . ливают партию клиновидных образцов 2 одинакового типоразмера высотой Н

40 и длиной Ь, обеспечивающих максимальное значение термических напряжений на .острой кромке. Технология иэгото- влелия образцов 2 выбирается идентичной технологии изготовления реального конструкционного элемента, например лопатки турбины. На образцах 2 выполняют сквозную прорезь 13, параллельную острой кромке. Часть 14 образца 2 от острой кромки до проре50 эи 13 является рабочей. Расстояние 1 от острой кромки до прорези 13, выполненной, например, электроискровым способом, выбирают в диапазоне

30-90Х длины Ь на основании результатов предварительного эксперимента.

Выполнение прорези 13 на расстоянии 1 от острой кромки меньшем, чем

0,3 длины L может привести к значительному различию в тепловом состоянии этой части образца, 2 по сравнению с образцом 2 без прорези 13, а выполнение прорези 13 на расстоянии, большем 0,9 длины L практически не влияет на значения термических напряжений на острой кромке. С прорези 13 выбирают в пределах 85-95Х высоты Н образца 2 для того, чтобы не допустить возможного расчленения образца 2 на две части, и вместе с тем, чтобы перемычка 15 не оказывала существенного влияния на термонапряженное состояние материала в среднем по высоте Н сечения образца 2.

Образцы с прорезями 13, выполненными на различных расстояниях

f3 и т.д. от острой кромки, закрепляют в продувочной камере 1 в несколько рядов на равном расстоянии друг от друга. Включают установку и подают в продувочную камеру 1 газовый поток с температурой, циклически изменяющейся в заданном режиме. При испытании в газовом потоке образцов 2, имеющих одинковые размеры и различную длину рабочей части 14 за счет выполнения прорези 13 на различном расстоянии от острой кромки, создаются идентичные условия обтекания их тыльной части, что обеспечивает одинаковое тепловое состояние рабочих частей 14 образ" цов 2, снижает разброс получаемых данных и приводит к повышению точности испытаний. В процессе испытаний регистрируют число теплосмен до появления в образцах 2 трещин, по которому судят о сопротивляемости термической усталости образцов материала.

Изобретение позволяет повысить точность испытания за счет обеспечения одного и того же теплового состояния образцов, имеющих различную длину рабочей части, вследствие одинаковых условий обтекания газовым потоком тыльной части образцов.

1173256

Рис. 2

Составитель В.Гриненко

Техред Л.Микен Корректор В.Бутяга

Редактор С.Тимохина

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

Заказ 5041/40 Тирик 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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