Образец для определения ударной вязкости материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к образцам для определения ударной вязкости материалов. Целью изобретения является повышение точности определения ударной вязкости зон материалов, имеющих пониженный предел текучести. Образец вьтолнен в виде продольного пакета пластин, установленных с зазором один относительно другого и жестко скрепленных на концах между собой с образованием опорных участков. Пластины торцами жестко связаны с пластинчатым основанием, служащим для восприятия динамической нагрузки и ее равномерного распределения на пластины. Каждая пластина имеет зону с пониженным пределом текучести.и расположенный в этой зоне концентратор напряжений, выполненный на торцах пластин, противоположных основанию. Толщина пластин равна 1,0 - 1,5 длины зоны с пониженным пределом текучести, а толщина основания равна 1,0 - 2,0 толщины пластины. При ударе бойка маятникового копра по основанию образца пластины разрушаются. По энергии разрушения определяют значение ударной вязкости материала. Скрепление торцов пластин с основанием и рациональный выбор размеров пластин и основания снижают действие эффекта контактного упрочнения, исключают потерю устойчивости пластин и образца в целом и тем самым обеспечивают точное определение ударной вязкости. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) 15@ 4 С 01 N 3/30

arFr. ° --; q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВМЬлa

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3887368/25-28 (22) 06.03.85 (46) 23.08.86. Б л.В 31 (7l) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Ю.И.Анисимов, А.В.Пуйко, О .A . .Бакши и А. С . Рахманов (53) 620. 178.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l!! 678381, кл. G 01 N 1/28, 1977.

Погодин-Алексеев Г.И. Свойства металлов при ударном нагружении.—

М.: Металлург, 1953, с.212-238 . (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНОЙ

ВЯЗКОСТИ MATEPHAJIOB (57) Изобретение относится к испыта- . тельной технике, в частности к образцам для определения ударной вязкости материалов. Целью изобретения является повышение точности определения ударной вязкости эон материалов, имеющих пониженный предел текучести.

Образец выполнен в виде продольного пакета пластин, установленных с зазором один относительно другого и жестко скрепленных на концах между собой с образованием опорных участков. Пластины торцами жестко связаны с пластинчатым основанием, служащим для восприятия динамической нагрузки и ее равномерного распределения на пластины. Каждая пластина имеет зону с пониженным пределом текучести.и расположенный в этой зоне концентратор напряжений, выполненный на торцах пластин, противоположных основанию. Толщина пластин равна 1,0 — 1,5 длины зоны с пониженным пределом текучести, а толщина основания равна 1,0 — 2,0 толщины пластины. При ударе бойка маятникового копра по основанию образца пластины разрушаются. По энергии разрушения определяют значение ударной вязкости материала. Скрепление торцов пластин с основанием и рациональный выбор размеров пластин и основания снижают действие эффекта !! контактного упрочнения", исключают потерю устойчивости пластин и образца в целом и тем самым обеспечивают точное определение ударной вязкости.

2 ил.

1252699

5 !

О !

20

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к образцам для определения ударной вязкости материалов.

Цель изобретения — повышение точности определения ударной вязкости эон материалов, имеющих пониженный

I предел текучести эа счет уменьшения действия эффекта контактного упрочнения, обусловленного сдерживанием пластического деформирования эоны с пониженным пределом текучести соседними зонами, путем скрепления продольных торцов пластин в составном пластинчатом образце и рационального выбора размера пластин.

На фиг.1 изображен предлагаемый образец для определения ударной вязкости; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. I ..

Образец для определения ударной вязкости материалов выполнен в виде пакета тонких пластин 1 иэ испытываемого материала, установленных с зазорами 2 одна относительно другой и жестко скрепленных на концах между собой с образованием в этих местах опорных участков 3 и 4.

Пластины I торцами жестко связаны с пластинчатым основанием 5, служащим для восприятия динамической нагрузки и ее равномерного распределения на пластины 1. Каждая плас" тина в середине имеет зону 6 с пониженным пределом текучести и расположенный в этой зоне концентратор 7 напряжения, выполненный на торце пластины, противоположном основанию.

Толщина J пластин 1 равна I,О1,5 длины 1 зоны 6 с пониженным пределом текучести, а толщина основания 5 — 1,0-2,0 толщины а пластины I

Определение ударной вязкости зон материалов с пониженным пределом текучести с помощью предлагаемого образца производится следующим образцом.

Образец опорными участками 3 и

4 устанавливается в опоры маятникового копра (не показан), что основание 5 образца обращено к бойку копра. При ударе ударная нагрузка через основание 5 передается каждой пластине 1. Происходит разрушение пластин в месте выполнения концентраторов 7 напряжения, т.е. в зоне 6 материала с пониженным пределом текучести. По работе, затра25

55 ченной на разрушение образца, определяется значение ударной вязкости материала в зоне с пониженным пределом текучести.

Толщина каждой из пластин 1 образца должна быть не менее длины зоны 6 с пониженным пределом текучести, в противном случае определение ударной вязкости отдельных эон материалов с неоднородной структурой становится невозможным из-за потери устойчивости пластин 1. При значении толщины ц пластин 1 больше 1,5 2 резко возрастает влияние эффекта контактного упрочнения, так как большой объем монолитного металла образца сдерживает пластинчатое деформирование зоны 6 с пониженным пределом текучести, это резко снижает точность полученных значений ударной вязкости.

Соединение одного торца каждой пластины I с основанием 5 обеспечивает одновременную передачу усилия нагружения на каждую из пластин и исключает пластическое течение зоны 6 с пониженным пределом текучести материала с неоднородной структурой в направлении, перпендикулярном оси образца. При значении толщины b основания 5 меньшем толщины 0 пЛастины 1 наблюдается потеря устойчивости пластин I и всего образца в целом и из-за прогибов пластин I и разрывов скрепленных частей пластин в зоне опорных участков 3 и 4, что резко искажает результаты испытаний.

При значении b б0оoл ь ш еeм, чем 2 ч резко увеличивается влияние эффекта контактного упрочнения, так как большой объем монолитного металла образца сдерживает пластическое деформирование зоны 6 с пониженным пределом текучести, что также искажает результаты испытаний.

Предлагаемый образец для определения ударной вязкости материала может быть изготовлен либо иэ стандартных призматических образцов путем фрезерования пазов узкой дисковой фреэой, либо посредством сварки пластин 1 и последующей термообработки образца.

Предлагаемое выполнение образца для определения ударной вязкости материалов позволяет снизить действие эффекта контактного упрочнения и исключается возможность пересчет1252699

Фиа 1

Я-A

Составитель В.Финогенов

Редактор М.Бланар Техред В .Кадар Корректор М.Максимишинец

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 46!7/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 ной потери устойчивости пластин или образца в целом эа счет скрепления торцов пластин с основанием и рационального выбора размеров пластин и основания, что повыпает точность определения ударной вязкости.

Формула н э о б р е т е н и я

Образец для определения ударной вязкости материалов, выполненный в виде пакета пластин, установленных с зазорами один относительно другого жестко скрепленных на концах между собой и имеющих каждая концентратор напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения ударной вязкости эон материалов, имеющих пониженный предел текучести, он снабжен расположенным вдоль его продольной стороны пластинчатым основанием для восприятия динамической нагрузки, с которым жестко связаны торцами все пластины, концентраторы напряжения выполнены на торцах пластин, противоположных

>0 основанию, каждая из пластин в месте выполнения концентратора имеет зону с пониженным пределом текучести, толщина пластин выбрана равной

1,0-1 5 длины зоны с пониженным

15 пределом текучести, а толщина основания — 1,0-2,0 толщины пласти— ны