Способ испытания образцов на ползучесть

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытания образцов на ползучесть. Цель изобретения - снижение трудоемкости испытаний за счет использования для определения характеристик материала трех образцов. Серию из трех образцов нагревают до заданной температуры , нагружают постоянной нагрузкой с постоянной скоростью, которую для первого образца выбирают в пределах 95-150 МПа/с, для второго - 20- 60 МПа/с, а третьего - 0,5-10 МПа/с, измеряют величину деформации и определяют ее зависимость от напряжения, по которой судят о характеристиках материала. 4 ил. i (Л 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15 А1 (19) (11) (51) 4 G 01 N 3 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4061991/25-28 (22) 27.01.86 (46) 15.06.87. Бюл, 1(22 (71) Институт механики АН УССР и Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт по разработке машин и оборудования для переработки пластических масс, резины и искусственной кожи (72) Ю.Н.Шевченко, P.Ã.Òåðåõîâ, E.Н.Востров, М.Е.Бабешко, В.С.Одинец и В.Б.Марчук (53) 620.251.2(088.8) (56) Металлы. Метод испытания на ползучесть ° ГОСТ 3248-81.

Борздыка А.М. Методы горячих механических испытаний металлов. М.:

Металлургия, 1955, с. 177, рис ° 139 ° (54) СПОСОБ ИСП1 (ТАНИЯ ОБРАЗЦОВ НА

ПОЛЗУЧЕСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытания образцов на полэучесть.

Цель изобретения — снижение трудоемкости испытаний за счет использования для определения характеристик материала трех образцов. Серию из трех образцов нагревают до заданной температуры, нагружают постоянной нагрузкой с постоянной скоростью, которую для первого образца выбирают в пределах 95-150 MIIa/ñ, для второго — 2060 MIa/ñ, а третьего — 0,5-10 МПа/с, измеряют величину деформации и определяют ее зависимость от напряжения, по которой судят о характеристиках материала. 4 ил.

13173

Скорость нагружения второго образца выбирают в пределах 20- 40

60 KIa/с, что обеспечивает возникновение в образце деформаций полэучести, имеющих средние значения от максимальных величин. Нагружение образца со скоростью ниже 20 MIIa/с и вы- 45 ше 60 ИПа/с приводит к отклонению деформаций ползучести в образце от средних значеньпт, что вызывает снижение точности определения характеристик материала.

Скорость нагружения третьего образца выбирают в пределах 0,510 KIa/с, что обеспечивает наиболее точное получение диаграмм ползучести.

При указанном режиме в образце возникают максимально возможные деформации ползучести. Нагружение образца со скоростью меньше 0,5 MIIa/с приводит . к тому, что воздействие нагружающего

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытания образцов на ползучесть.

Цель изобретения — снижение тру-доемкости испытаний за счет использования для определения характеристик материала лишь трех образцов, На фиг. 1 изображены диаграммы зависимости деформации от напряжения для стали 40Х при 20 С и нагружении 10 со скоростями, соответствующими верхним пределам; на фиг. 2 — диаграммы изменения деформации во времени, построенные по данным фиг. i; на фиг.3— то же при нагружении со скоростями, соответствующими нижним пределам; на фиг. 4 — диаграммы, построейные по данным фиг. 3.

Способ осуществляется следующим образом. 20

При заданной температуре для определения характеристик материала последовательно испытывают три образца, которые нагружают с постоянной скорос, тью. При этом скорость нагружения первого образца выбирают в пределах

95-150 KI/с, что способствует мгновенному деформированию. При скорости нагружения меньше 95 MIIa/с в образце возникают деформации ползучести, а при скорости нагружения больше

150 МПа/с новых данных о физико-механических свойствах материала получено не будет. Кроме того, скорость нагружения больше 150 МПа/с приводит 35 к усложнению конструкции испытательных устройств.

15 усилия происходит в течение длительного времени, что увеличивает трудоемкость испытаний. Нагружение образца со скоростью больше 10 MIIa/ñ уменьшает величину деформации ползучести в образце, что вызывает снижение точности определения характеристик материала.

В процессе нагружения всех трех образцов регистрируют деформацию образцов, определяют зависимость деформации от напряжения и по данной зависимости судят о характеристиках материала.

Для других температур цикл испытаний повторяют.

Пример 1. Серию образцов (4 шт.) из стали 40Х диаметром о

5,0 мм при 20 С подвергали нагружению с постоянной скоростью 150 ИПа/с.

Вторую и третью серии образцов при этой же температуре нагружали со. скоростями 60 и 10 ИПа/с соответственно.

Измеряли деформации образцов, результаты испытаний осредняли. Диаграммы зависимости деформации от напряжения в образцах приведены на фиг. 1. По результатам испытаний были определены характеристики ползучести стали 40Х, которые приведены на фиг. 2. Диаграмма 1 получена при напряжении в образце, равном 300 KIa, диаграмма 2— при 314 MIIa диаграмма 3 — при

320 MIIa, диаграмма 4 — при 30 МПа и диаграмма 5 — при 340 ИПа.

Штриховые линии представляют диаграммы зависимости деформации от времени, которые получены экспериментальным путем при нагружении образцов в соответствии с аналогом. Несоответствие диаграмм, полученных предлагаемым способом и базовым, составляет менее 5Х, что подтверждает не обходимую степень точности определения характеристик материала, Пример 2. Серию образцов (5 шт.) из стали 40Х диаметром 5,0мм о при 20 С подвергали нагружению с постоянной скоростью 95 MIIa/с. Вторую и третью партии образцов при этой же температуре нагружали со скоростями

20 и 0,5 MIIa/с соответственно.

Диаграммы зависимости деформации от напряжения приведены на фиг. 3.

По результатам испытаний были определены характеристики ползучести стали 40Х, которые приведены на

1 фиг. 4. Порядок определения реологи3 13173 ческих характеристик аналогичен примеру 1. с

Ф о р мул а и з о б р е т е н и я

Способ. испытания образцов на ползучесть, по которому образцы нагревают до заданной температуры, нагружают постоянной нагрузкой, измеряют величину деформации и определяют за- 10

15 4 висимость деформации от напряжения, по которой судят о характеристиках материала, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости испытаний, используют три образца, нагружают их с постоянной скоростью, которую для первого образца, выбирают в пределах 95-150 МПа/с, для второго — 20-60 МПа/с, а третьего—

0,5-10 MIIa/с.

1317315 д О. 4g И ВО rN г,ми%

Фи.4

Составитель N.Ìàòþøèí

Редактор В.Ковтун Техред А.Кравчук . Корректор С.Шекмар

Заказ 2415/38 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