Способ оценки поврежденности материала

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - повьш1ение достоверности оценки поврежденности путем учета физических причин развития поврежденности. Об- - разцы материала делят на две группы. Образцы одной группы используют как эталонные, а образцы другой группы подвергают поверхностной обработке. На поверхности образцов обеих групп выполняют металлографические шлифы и регистрируют структуру материала. Затем циклически нагружают образцы обеих групп в одинаковых режимах и контролируют состояние поверхности с помощью метящего вещества, проникающего в полости трещин. При этом регистрируют количество циклов нагружения и по полученным меткам регистрируют скорость pg образования зародышей микротрещин, частоту /Ug образования микротрещин из зародышей и скорость 1 распространения микротрещин. В качестве параметра состояния поверхности выбирают параметр Срд повреждения, который вычисляют по формуле: (f ч - ехр(- р5 Л5 N /7)/3 для образцов обеих групп. По результатам сравнения состояния материала образцов, подвергнутых обработке, и эталонных образцов оценивают поврежденность материала и делают заключение о целесообразности выполнения поверхностной обработки. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (511 4 С 01 И 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3854237/25-28 (22) 19. 12. 84 (46) 07.01.87. Бюл. ¹ 1 (71) Киевский институт инженеров гражданской авиации имени 60-летия

СССР (72) Ю.А.Никитин, С.P.Èãíàòîâè÷ и С.И.Йовенко (53) 620.278.311.4(088.8) (56) Пономарев С,Д. и др. Расчеты на прочность в машиностроении. Т,З.—

М.: Машиностроение, 1957, с. 652-674. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОВРЕЖДЕННОСТИ

МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения— повышение достоверности оценки поврежденности путем учета физических причин развития поврежденности. Образцы материала делят на две группы.

Образцы одной группы используют как эталонные, а образцы другой группы подвергают поверхностной обработке.

На поверхности образцов обеих групп выполняют металлографические шлифы и регистрируют структуру материала.

Затем циклически нагружают образцы обеих групп в одинаковых режимах и контролируют состояние поверхности с помощью метящего вещества, проникающего в полости трещин. При этом регистрируют количество циклов нагружения и по полученным меткам регистрируют скорость р образования зародышей микротрещин, частоту образования микротрещин из зародышей и скорость Я распространения

5 микротрещин. В качестве параметра состояния поверхности выбирают параметр (g повреждения, который вычисляют по формуле: (з = 1 — exp(РБМ(1 — ехр(pg h И /7)) /3) для образцов обеих групп. По результатам сравнения состояния материала образцов, подвергнутых обработке, и эталонных образцов оценивают поврежденность материала и делают заключение о целесообразности выполнения поверхностной обработки.

81977 2 мощью металлографического анализа

Затем одну группу образцов подвергают пластическому поверхностному упрочнению пневмодробеструйным методом (время обработки 3 мин, диаметр шариков из СтШХ вЂ” 15 0,2 мм, скорость полета шариков 80 м/с), а другую группу образцов используют как эталонную.

10 Обе группы образцов циклически нагружают на испытательной установке УИЭ-10 TM. При этом осуществляют контроль состояния поверхности образцов с помощью метящего вещества.

Перед нанесением метящего вещества . М на поверхность сначала наносили жидкость К, которую затем удаляют масляно-керосиновой смесью (307 трансформаторного масла и 703 керо20 сина) .

При нагружении асимметричным циклом (G„„ =1010 МПа, мин 510 ИПа) получены следующие результаты.

Для образцов, подвергнутых поверхностной обработке, 0„ =5, 1 ° 10

1/мм цикл; 1 =3,9-10 1/цикл;

5 h =4,6 10 мм/цикл. Количество циклов до разрушения (при этом (p =6 5x

x10 ) N<= 10250. Для эталонных образМ цов этому режиму нагружения соответствует () =-8,6 10 1/мм .цикл, ) =3,7 ° 10 1/цнкл; 3>=5 10 мм/цикл; (g =0,9. Количество циклов до разрушения N =3700.

1 12

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и .может быть использовано для оценки поврежденности.материала.

Целью изобретения является повышение достоверности оценки путем учета физических причин развития поврежденности.

Способ осуществляют следующим образом.

Образцы материала делят на две группы. Образцы одной группы подвергают поверхностной обработке, напри мер пластическому упрочнению, а образцы другой группы являются эталонными.

На поверхности образцов обеих групп выполняют, металлографические шлифы и регистрируют состояние поверхности материала. Затем циклически нагружают образцы обеих групп в одинаковых режимах и при этом контролируют состояние поверхности с помощью метящего вещества, проникающего в полости усталостных трещин, образующихся при циклическом нагружении.

В зависимости от количества N циклов нагружения по полученным меткам регистрируют скорость б образования зародышей микротрещин, частоту з образования микротрещин из зародышей и скорость %з распространения микротрещин. Для этого используют микроскоп, выявляют места зарождения трещин, устанавливают зависимость изменения их количества и средней длины растущих трещин от числа N циклов нагружения.

Выполненная оценка показывает, что поверхностная обработка существенно снижает поврежденность и почти в три раза повышает долговечность материала.

В качестве параметра состояния по.верхности образцов определяют параметр с повреждения, который вычисляют по формуле ч" =1-ехр — 1-ехр(- — h N3)

AsNl г

3 (7 &

Параметр <р вычисляют для образS цов, .подвергавшихся поверхностной обработке, и для образцов эталонной группы и по результатам сравнения состояния образцов этих групп оценивают поврежденность материала и делают заключение о целесообразности проведения поверхностной обработки.

Пример. Образцы из жаропрочного сплава ЭИ-698ВД делят на две группы. Для каждой группы фиксируют исходное состояние поверхности с поФормула из обретения делят на две группы, образцы одной группы используют как эталонные, а образцы другой группы подвергают поверхностной обработке, циклически нагружают образцых обеих групп в одинаковых режимах до образования трещин, контролируют состояние поверхности материала и по результатам сравнения состояния материала образцов подвергнутых обработке и эталонных образцов оценивают поврежденность материала, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения достоверности оценки путем

Способ оценки поврежденности мате45 риала, по которому образцы материала

1281977

=1-дахр - 5 1-ехр(- †" р Я ) з 3 7!5 s

Составитель M. Кузьмин

Редактор И. Николайчук Техред Л.Сердюкова Корректор Е. Рошко

Заказ 7257/40 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 учета физических причин развития поврежденности, до нагружения образцов обеих групп на их поверхности выполняют металлографические шлифы и регистрируют структуру материала, контроль состояния поверхности осуществляют с помощью метящего вещества, проникающего в полости трещин, регистрируют количество N циклов нагружения .и по полученным меткам регистрируют скорость о образоГб вания зародышей микротрещин, частоту

5 ш образования микротрещин из зародышей и скорость ф распространения микротрещин, а в качестве параметра состояния поверхности определяют параметр < повреждения, который вычисляют по формуле