Способ испытания материалов на коррозионное растрескивание

 

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться при испытаниях материалов на коррозионное растрескивание. Целью изобретения является поБьппение точности испытания. В образце с концентратером и наведенной из его вершины усталостной трещиной выполняют отверстие , ось которого лежит в плоскости трещины, затем это отверстие может быть закупорено пробкой. Нагрз ают образец, фиксируют нагрузку, заполняя полость концентратора и частично полость трещины, предпочтительно до отверстия, химически инертной твердеющей массой и вьщерживают образец до затвердевания массы. Извлекают из отверстия пробку, размещают образец в коррозионной среде и по изменению длины трещины судят о коррозионном растрескивании. Затвердевающая масса плотно прилегает к стенкам трещины и точно фиксирует нагрузку . 3 з.п. ф-лы, 2 ил, 1 табл. § (Л N) .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (дц 4 G 01 N 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTQPCHQIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3787125/25-28 (22) 04.09.84 (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (71) Физико-механический институт им. Г,В. Карпенко (72) Г.Н. Никифорчин, О.Н. Романив, А.Т. Цирульник, Б.Т. Тимофеев, А.З. Студент и Б.Н. Андрусив (53) 620. 194.2(088.8) (56) В.S. Syrett "Stress corrosion

cracking on 18K Ni (250) maraging

stee1.", Corrosion, 1971, 27, № 7, р. 270-280. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НА

КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться при испытаниях материалов на корроэионное растрескивание. Целью изоб„„SU„„1241108 А 1 ретения является повьппение точности испытания. В образце с концентратором и наведенной из его вершины усталостной трещиной выполняют отверстие, ось которого лежит в плоскости трещины, затем зто отверстие может быть закупорено пробкой. Нагружают образец, фиксируют нагрузку, заполняя полость концентратора и частично полость трещины, предпочтительно до отверстия, химически инертной твердеющей массой и выдерживают образец до затвердевания массы. Извлекают иэ отверстия пробку, размещают образец в коррозионной среде и по изменению длины трещины судят о коррозионном растрескивании. Затвердевающая масса плотно прилегает к стенкам трещины и точно фиксирует нагрузку. 3 з.п. ф-лы, 2 ил, 1 табл.

1 1? 411

Изобретение относится к корроэионным испытаниям, а именно к способам испытания материалов на корроэионное растрескивание.

Цель изобретения — повышение точности испытаний эа счет более точной фиксации нагрузки на образце..

На фиг. 1 схематически изображен образец до нагружения с концентратором наведенной иэ его вершины 10

: усталостной трещиной и отверстием; на фиг. 2 — образец после. нагружения и заполнения концентратора и полости трещины от концентратора до отверстия химичебкй"иггартной ; твердеющей массой. )5

Способ реализуют следующим образом °

В образце 1 с концентратором 2 и наведенной иэ его вершины усталостной трещиной 3 на расстоянии от вершины концентратора„ меньшем длины пг трещины, выполняют отверстие 4, ось которого лежит в плоскости трещины и параллельна ее фронту, à его диаметр и расстояние от оси до вершины трещины 3 выбирают таким образом, Б чтобы исключить влияние отверстия на концентрацию напряжений в вершине трещины. Чем меньше диаметр отверстия, тем ближе к вершине трещины . оно может находиться, тем большая часть поверхностной трещины будет воспринимать нагрузку, создаваемую клином из затвердевшей массы 5.

Затем образец 1 нагружают на испытательной машине, измеряют.величину раскрытия трещины 3 и после достижения заданной нагрузки поддерживают ее постоянной, а концентратор 2 и полость трещины 3 от концентратора 2 до отверстия 4 заполняют хими- *,О чески инертной твердеющей массой 5, например эпоксидной смолой без пластификатора. В случае большой жидкотекучести массы 5 или большого раскрытия трещины 3, что соответствует большому уровню нагрузки, во избежание попадания массы 5 в отверстие при заполнении концентратора и полости трещины отверстие закупоривают пробкой (не доказана), например резиновой. Далее образец 1 под нагрузкой выдерживают до полного затвердевания массы, при наличии пробки в отверстии ее удаляют, а образец разгружают, измеряя величину раскрытия

55 трещины. После полного затвердевания массы 5, находящейся между берегами верхней части трещины 3, и снятия внешней нагрузки берега трещины из08 эа клинового эффекта массы фиксируются в раскрытом состоянии, что обеспечивает фиксацию напряженного состояния в вершине трещины 3. Неизменность величины раскрытия трещины до и после снятия нагрузки является доказательством полного затвердевания массы и ее способности фиксировать берега трещины 3 в положении, соответствующем нагруженному образцу 1 °

Поскольку масса. 5 очень плотно прилегает к стенкам трещины 3, то нагрузка фиксируется с высокой точностью, Образец 1 помещают в коррозионную среду, которая в вершину трещины 3 попадает как через боковые поверхнос ги образца, так и из объема, ограниченного отверстием 4 °

Имея предварительно построенный тарировочный график зависимости ве.личины раскрытия трещины 3 на единицу нагрузки от длины трещины, по величине раскрытия трещины при нагружении образца, длине трещины и времени испытания определяют параметры

К,, К,,;, и скорость роста трещины и

IIo F(HM oILeHHEGloT стойкость материала против коррозионного растрескивания.

Для определения пороговоro уровня

К, „,, характеризующего условия нераспространения трещины, необязательно испольэовать тарировочный график.

К примеру, образец 1. с остановившейся на уровне К коррозионной трещиной 3 нагружают на испытательной машине и фиксируют нагрузку, при которой начинает увеличиваться раскры-. тие трещины 3. По величине этой нагрузки и длине коррозионной трещины 3, исггольэуя известные зависимости, определяют параметр К с.

Пример. Испытывают закаленную и отпущенную при 500 С сталь

50Х. Используют балочные образцы прямоугольного сечения (длина 80, высота 18 и ширина 12 мм) с предварительно созданной односторонней боковой трещиной длиной 8 мм. В качестве коррозионной среды используют дистиллированную воду.

В образце выполняют отверстие диаметром 1 мм на расстоянии 3 мм от вершины трещины, Затем образец нагружают по схеме трехточечного изгиба до уровня К.,=50 MIIAUM. Выдерживая образец при постоянной нагрузке, закупоривают пробкой отверстие, заполняют эпоксидной смолой беэ пластификаВ таблице приведены результаты 25 испытаний..

Kf5CC

Испытуемый образец

33,4

34,6

35,4

35,0 34,7

3 1241 тора полость концентратора и полость трещины от концентратора до отверстия . После полного эатвердевания смо-. лы пробку удаляют, крепят, к образцу датчик раскрытия трещины и разгружа- 5 ют образец. По показаниям датчика раскрытия трещины убеждаются в отсутствии смещения берегов трещины в ре-, зультате снятия с образца нагрузки, что служит доказательством фиксации 10 напряженного состояния в вершине трещины. Снимают датчик раскрытия трещины, помещают образец в коррозионную среду и извлекают его через

1000 ч. Повторно крепят датчик раскрытия трещины и нагружают образец, фиксируя нагрузку, при которой начинается смещение берегов трещйны, и далее увеличивают нагрузку до полного разрушения образца. По измеренной длине трещины с учетом ее корроэионного подрастания и зафиксированной нагрузке определяли значение К,, 108 4

Как следует из таблицы, использование предлагаемого способа позволяет уменьшить разброс эксперименталь-. ных данных, что указывает на повышение точности испытаний.

Формула изобретения

Л

Способ испытания материалов на коррозионное растрескивание, по которому образец с концентратором напря жений и наведенной иэ его вершины .усталостной трещиной растягивают в направлении, перпендикулярном плоскости распространения трещины, фиксируют нагрузку, помещают нагруженный образец в корроэионную среду и по изменению длины трещины судят о кор- розионном растрескивании, о т л и— ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения точности, фиксацию нагрузки осуществляют путем частичного заполнения полости трещины и концентратора химически инертной твердеющей массой и выдерживают образец,под нагрузкой до полного эатвердевания массы.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в образце до его нагружения выполняют отверстие, ось которого лежит в плоскости наведенной трещины.

3. Способ по п. 1 и 2, о т л и " ч а ю шийся тем, что химически инертной твердеющей, массой заполняют полость трещины от концентратора до отверстия.

4. Способ по. п.1-3, о т л ич а ю шийся тем, что полость отверстия .закупоривают пробкой, которую удаляют после затвердевания массы.

1241г08 ц 1

Составитель Э. Карпиловская

Техред М.Моргентал Корректор Т. Колб

Редактор Е. Копча

Заказ 3480/37

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4