Способ контроля усталостной повреждаемости элементов конструкции

 

Изобретение относится к способам контроля усталостной повреждаемости элементов конструкции с помощью образцов-свидетелей и позволяет повысить чувствительность за счет выполнения образца-свидетеля из монокристалла, ориентации которого в направлении деформации элемента конструкции соответствует минимальной усталостной прочности монокристалла. Образец-свидетель выполняют в виде пластинки постоянной толщины, которую с помощью клея прикрепляют к элементу конструкции. При накоплении усталостных повреждений в конструкции на поверхности образца появляются следы скольжения, которые наблюдают в оптический металлографический металлографический микроскоп. Интенсивность и количество следов скольжения зависят от накопленного повреждения в элемент конструкции. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1580218 А 1 (51)5 С 01 И 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4383976/25-28 (22) 20.01.88 (46) 23, 07.90 Бюл. М 27 (71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР (72) E.Э. Засимчук, А.И. Радченко, N.Â. Карускевич, 10.А. Лебедев и В.И. Тарасевич (53) 620.178.311.4(088.8) (56) Rieger Н., Rensen Е., Sabm К.F.

Ein neuartiges verfahren zur lebens

daueruberwachung wechselbelas teterbauteile. — Z. Werkstofftechn, 1979, 10, 14 10, 353-360. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ УСТАЛОСТНОЙ

ПОВРЕЖДАЕМОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ (57) Изобретение относится к способам контроля усталостной повреждаемости элементов конструкции с помощью обИзобретение относится к исследованию прочностных свойств элементов конструкции, а именно к способам контроля усталостной повреждаемости с помощью образцов-свидетелей.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

На фиг. 1 представлены первые следы скольжения на поверхности образца-свидетеля после N = 10000 циклов нагружения, наблюдаемые в оптический металлографический микроскоп; на фиг. 2 — следы скольжения после N

= 40000 циклов нагружения; на фиг. 3 состояние поверхности образца-свидетеля на стадии, предшествующей появлению усталостной трещины после N =

120000 циклов.

2 разцов-свидетелей и позволяет повысить чувствительность за счет выполнения образца-свидетеля из монокристалла, ориентации которого в направ лении деформации элемента конструкции соответствует минимальной усталостной прочности монокристалла. Образец-свидетель выполняют в виде пла стинки постоянной толщины, которую с помощью клея прикрепляют к элементу конструкции. При накоплении усталостных повреждений в конструкции на поверхности образца появляются следы скольжения, которые наблюдают в оптический металлографический микроскоп. Интенсивность и количество следов скольжения зависят от накопленного повреждения в элементе конструкции. 3 ил.

Способ осуществляется следующим образом °

На испытуемый элемент конструкции устанавливают образец-свидетель, выполненный в виде пластины постоянной толщины из монокристалла, который ориентируют так, что направление деформации элемента конструкции совпадает с направлением минимальной усталостной прочности монокристалла.

Например, образец-свидетель выполнен из монокристалла алюминия в виде пластинки размерами 20 х 5 х 0,5 мм.

Наибольшей чувствительности к циклическим деформациям у монокристалла алюминия соответствует кристаллографическая ориентация с суммарным фак1580218 тором Ымида В в пределах 2-2,2. который определяют по формуле

1с ь =,Е ь,, 1=

5 где Q — факторы Шмида возможных систем скольжения типа (110 ) и 11111.

Монокристалл алюминия получают из технически чистого алюминия способом критической деформации и последующего отжига. Образец-свидетель прикрепляют с помощью клея к исследуемому элементу конструкции из сплава

/ 16АТВ так, что направление наибольшей чувствительности образца к циклическим деформациям совпадают с направлением деформации элемента. Затем элемент конструкции подвергают циклическому нагружению пульсирующим циклом с амплитудой напряжений

100 МПа. Контроль за усталостной поврежденностью элемента конструкции в процессе нагружения осуществляют по изменению состояния поверхности 25 образца-свидетеля, наблюдаемому в оптический металлографический микроскоп (фиг. 1-3).

Выполнение образца-свидетеля из монокристалла позволяет избежать .30 упрочняющего влияния границ зерна в поликристаллическом материале и тем самым повысить его чувствительность к циклическим нагрузкам. Прии че,-,ие монокристалла определь ориентировки уменьшает характс для поликристалла рассеяние т: хара ктеристик усталости образца-свидетеля, как интенсивность процессов упрочнения и разупрочнения в процессе циклических нагрузок, число циклов до появления первых следов скольжения, число циклов до появления первых микротрещин и тем самым позволяет точно определять ранние стадии усталостного повреждения элементов конструкции °

Формула и з о б р е т е н и я

Способ контроля усталостной повреждаемости элементов конструкции, заключающийся в том, что на испытываемый элемент устанавливают образецсвидетель, выполненный в виде пластины постоянной толщины из материала конструкции, нагружают элемент циклической нагрузкой и по изменению структуры образца-свидетеля определяют повреждаемость,. о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, используют пластину, выполненную из монокристалла, который ориентируют так, что направление деформации элемента конструкции совпадает с направлением минимальной усталостной прочности монокристалла.

1580218

CP,,Ä2

Составитель Г, авин

Реда Ktop Н. Ьоокова

Корректор C.вверни

Техред М .Моргентал одписное

Производственно-издательский,oìá,í .ã Пате т,, Ужго: од, ул. Гагарина,101

Заказ ?006 Тираж 503

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретения.:

113"035, Москва, Ж-35, Раупская . а":

". .-. тив i при ГКНТ СССР

- : 5