Способ испытания материалов на коррозионное растрескивание

 

Изобретение относится к коррозионным испытаниям и является усовершенствованием основного изобретения по авт. св. № 1241108. Целью дополнительного изобретения является повыше- }ше точности испытаний за счет обеспечения фиксации всей первоначальной нагрузки на образец. Образец с концентратором напряжений и наведенной на его вершины усталостной трещиной растягивают в направлении, перпендикулярном плоскости распространения трещины. Образец выдерживают под нагрузкой до прекращения процесса ползучести материапа в вершине трещины, что и обеспечивает в дальнейшем фиксацию всей нагрузки на образец, и после этого фиксируют нагрузку на образец путем частичного заполнения полости TpemjiHH и концентратора химически инертной твердеющей массой и выдержки образца под нагрузкой до полного затвердевания массы. Затем внешнюю нагрузку снимают, а образец размещают -в среде и по изменению длины трещины судят о коррозионном растрескивании. (Л со о со со о ю 14)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,SU, 1303902

А2 (51) 4 С 01 N 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬС ВУ

СО

CD

CO

СО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1241108 (21) 3999407/25-28 (22) 02,01. 86 (46) 15.04,87, Бюл, ¹ 14 (71) Физико-механический институт им. Г, В, Карпенко (72) .Г, Н.Никифорчин, О. Н, Романив, А,3 Студент, Б.Т,Тимофеев, А,Т.Цирульник и P Б.Квасница (53) 620 ° 194,2 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1241108, кл. G 01 N 17/00, 1984, (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ iA

КОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕС КИВАНИЕ (57) Изобретение относится к коррозионным испытаниям и является усовершенствованием основного изобретения по авт, св. № 1241108. Целью дополнительного изобретения является повышение точности испытаний за счет обеспечения фиксации всей первоначальной нагрузки на образец. Образец с концентратором напряжений и наведенной на его вершины усталостной трещиной растягивают в направлении, перпендикулярном плоскости распространения трепцлны. Образец выдерживают под нагрузкой до прекращения процесса ползучести материала в вершине трещины, что и обеспечивает в дальнейшем фиксацию всей нагрузки на образец, и после этого фиксируют нагрузку на образец путем частичного заполнения полости трещины и концентратора химически инертной твердеющей массой и выдержки образца под нагрузкой до полного затвердевания массы. Затем внешнюю нагрузку снимают, а образец размещают .в среде и по изменению длины трещины судят о коррозионном растрескивании.

1 l 30:390

Изобретение относится к коррозионным испытаниям, а именно к способам испытания материалов на корроэионное . растрескивание, и является усовершенствованием основного изобретения по авт. св. N 1241108.

Цель изобретения - повышение точности .испытания за счет обеспечения фиксации всей первоначальной нагрузки на образец.

Способ реализуется следующим образомм.

В образце с концентратором и наведенной из его вершины усталостной трещиной на расстоянии от вершины 15 концентратора, меньшем длины трещины, выполняют отверстие, ось Которого лежит в плоскости трещины и параллельна ее фронту, à его диаметр и расстояние от оси до вершины трещины 20 выбирают таким образом, чтобы исключить влияние отверстия на концентрацию напряжений в вершине трещины, Чем меныпе диаметр отверстия, тем ближе к вершине трещины оно может 25 находить ся, Затем образец нагружают на испытательной машине до желаемого уровня нагрузки, который поддерживают постоянным, и контролируют раскрытие 30 берегов трещины. Увеличение раскрытия трещины при постоянной нагрузке свидетельствует о протекании процесса ползучести материала в вершине трещины. По завершении процесса пол- З5 зучести, на что указывает стабилизация уровня раскрытия трещины, концентратор и полость трещины от концентратора до отверстия заполняют химически инертной твердеющей массой, 40 например эпоксидной смолой без пластификатора. В случае большой текучести массы или большого раскрытия трещины „что соответствует большому уровню нагрузки, во избежание попада- 45 ния массы в отверстие при заполнении концентратора и и оло сти трещины, о тверстие закупоривают пробкой, например резиновой, Далее образец продолжают выдерживать под нагрузкой до полного затвердевания массы, при наличии пробки в отверстии ее удаляют, а образец разгружают, регистрируя изменение раскрытия трещины. После полного затвердевания массы, находящейся между берегами трещины, при снятии внешней нагрузки берега трещины фиксируются в раскрытом состоянии из-за клинового эффекта застыв2 2 шей массы, что обеспечивает фиксацию напряженного состояния в вершине трещины на необходимом уровне. Неиз1 менность уровня раскрытия трещины при снятии нагрузки является доказательством полного затвердевания массы и ее способности фиксировать берега трещины в положении, соответствующем первоначально нагруженному образцу. Поскольку масса очень плотно прилегает к стенкам трещины, то задаваемая на образец нагрузка фиксируется с высокой точностью.

Образец помещают в коррозионную среду, которая в вершину трещины попадает как со стороны боковых поверхностей образца, так и из объема, ограниченного отверстием. По длине коррозионного подрастания трещины, времени испытания и нагрузке, воспринимаемой затвердевшей массой на каждом конкретном этапе ее роста и после прекращения роста трещины, определяют скорость роста трещины и пороговый уровень К соответственно, по которым оценивают стойкость материала против коррозионного растрескивания. Для определения воспринимаемой затвердевшей массой нагрузки на конкретном этапе роста коррозионной трещины или после прекращения ее роста образец с развивающейся или с остановившейся на уровне К коррозионной трещиной извлекают из коррозионной среды и нагружают на испытательной машине, фиксируя нагрузку, при которой начинает увеличиваться раскрытие берегов трещины.

По величине этой нагрузки и длине коррозионной трещины, используя известные зависимости, определяют текущее значение коэффициента интенсивности напряжений К> или К псс

II р и м е р. Испытывали закаленную и отпущенную при 600 С сталь

50Õ. Использовали балочные образцы прямоугольного сечения (длина 80 мм, высота 8 мм, ширина 12 мм) с предварит ел ьно созданной односторонней боковой трещиной длиной 9 мм. В образце выполнили отверстие диаметром 1 мм на расстоянии 4 мм от вершины трещины. В качестве коррозионной среды использовали дистиллированную воду. Образцы нагружали по схеме трехточечного изгиба до уровня коэффициента интенсивности напряжений К, = 0,95 К1, где K q — крат13039 формулаизобретения

Составитель Э.Карпиловская

Редактор А. Долинич Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо

Заказ 1300/43 Тираж 777 Подписное

BHHHIIH 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

3 ковременная трещиностойкость материала.

Образцы перед заполнением полости трещины твердеющей массой (например эпоксидной смолой без пластифи5 катора) выдерживали при постоянной нагрузке (0,95 К ) до прекращения процесса полэучести материала в окрестности вершины трещины и лишь затем фиксировали нагрузку, заполняя 10 эпоксидной смолой полость отверстия и трещины. При этом отсутствовало смещение берегов трещины в результате снятия с образца нагрузки, что служило доказательством полной фикс -15 ции первоначального напряженного состояния в вершине трещины, Затем образцы подвергали воздействию коррозионной среды в течение 1000 ч и р азрушали, фиксируя нагруз ку, при 20 которой начинается смещение берегов трещины. Анализ поверхностей изломов образцов выявил наличие коррозионно02 4 го подрастания трещины. По измеренной длине трещины с учетом ее коррозионного подрастания и зафиксированной нагрузке, при которой начиналось смещение берегов трещины в процессе повторного нагружения образца, прошедшего испытание на корроэионное растрескивание, определяли значение

К z+< которое для партии образцов колебалось в пределах (0,7-0,75) К „

Способ испытания материалов на коррозионное растрескивание по авт. св. N -1241108, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности испытания, перед заполнением твердеющей массой полости концентратора и трещины, образец выдерживают под нагрузкой до прекращения процесса ползучести в вершине трещины,