Способ определения параметров раз-рушения материалов

 

(72} Автор изобретения

В. И. Смоленцев (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАИКТРОВ РАЗРУШЕНИЯ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к физическому металловедению, конкретно, к способам определения параметров разрушения материалов, и может быть использовано нри разработке новых сплавов и выборе оптимальных режимов термического или иного упрочнения.

Известен способ определения вязкости разрушения, заключающийся в том, что образец подвергают статическому нагружению до полного разрушения и фиксируют нагрузку, при которой наблюдается нестабильный (самопроизвольный) рост трещины.

Значение этой нагрузки используют при расчете вязкости разрушения по известным формулам Pl), Недостаток известного способа заключается в том, что когда на ди-, аграмме отсутствуют скачки, характеризующие начало движения трещины, то невозможно определить нагрузки, соответствующие началу движения тре.

2 щины и заданному приросту трещины в процессе испытаний., Наиболее близким к предлагаемому является способ определения пара-. метров разрушения материалов путем статического нагружения образца с записью диаграммы "нагрузка-смещение" > согласно которому нагружение образца ведется до тех пор, пока диаграмма ,не нересечет линию, проведенную из начала координат, тангенс угла наклона которой на ЗХ меньше, чем у линии упругого нагружения. Предполагается, что нагрузка в точке пересечения соответствует 2Х-ному приросту

15 длины исходной трещины, причем эта нагрузка принимается за расчетную при определении параметров разрушения (2)

Недостаток известного способа— невысокая точность вследствие того, Р что найденная нагрузка является ус-. ловной и может не соответствовать

2Х-ному приросту трещины, что не.

3 . 7985 позволяет однозначно определить вязкость разрушения. Кроме того,. по известному способу нельзя определить нагрузку, при которой начинается действительный рост трещины, 5 т.е. оценить склонность материала к хрупкому разрушению.

Цель изобретения - повышение точности

Поставленная цель достигается

10 тем, что нагружение производят циклически .цо отклонения (по тангенсу) разгрузочной прямой от линии упругого нагружения и по нагрузке, соот- ветствующей этому отклонению, судят об искомых параметрах. При этом, с целью оценки склонности материалов к хрупкому разрушению, нагружение ведут до тех пор, пока отклоиение не составит 1Х, а, с целью определения вязкости разрушения, нагружение ведут до тех пор, пока отклонение не составит 5Х.

На фиг. 1 представлена диаграмма "нагрузка-смещение"; на фиг. 2 — образец, 25 используемый в экспериментах.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В стандартном образце 1 из надреза

2 выращивают усталостную трещину 3

30 (O 0,5 й, где 0 — длина трещины1 и - ширина образца). Осуществляют статическое нагружение образца до нагрузки, соответствующей точке А (фиг. 1) на линии упругого нагруже35 ния. После этого образец разгружают до полного снятия нагрузки, при этом записывают разгрузочную прямую, убеждаясь в отсутствии ьластической де. формации у кончика трещины (соЬпадают

40 линии упругого нагружеиия и разгружения) °

Осуществляют повторное нагружение образца, вызывая отклонение диаграммы от.линии упругого нагружения, r вновь записывают разгрузочную прямую, при этом каждое последующее нагружение производят до нагрузки, превышающей предыдущую на 1-10Х. Если разгрузочная прямая сохраняет нарал50 лельность с линией упругого наиружения, то это свидетельствует е том, что происходит пластическая деформация у кончика трещины.

Процесс нагружения и Разгружения проводят до тех пор, пока разгрузочная прямая не потеряет параллельность с линией упругого нагружения. При этом для оценки склонности .материа34 4 лов к хрупкому разрушению нагружение ведут до точки В, для которой отклонение разгрузочной прямой ВС от линии упругого нагружения составляет l . Нагрузка, соответствующая точке В, является критической, при которой начинается движение трещины. Эта нагрузка используется для оценки склонности материалов к хрупкому разрушению.

Для определения вязкости разрушения нагружение ведут до точки Р, для которой отклонение составляет 5Х.

При нагрузке, соответствующей точке

О, достигается 2Х-ный прирост трещины, что позволяет с высокой точностью определить вязкость разрушения материала, Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить истинное значение критической нагрузки, при которой начинается развитие трещины, т.е. оценить склонность материалов к хрупкому разрушению и с высокой точностью установить значение вязкости разрушения материала.

Формула изобретения

1. Способ определения параметров разрушения материалов путем статического нагружения образца с записью диаграммы "нагрузка-смещение", о т— л и ч а ю шийся тем, что, с цельш повышения точности, нагружение производят циклически о отклонения (по тангенсу) разгрузочной прямой от линии упругого нагружения и по нагрузке, соответствующей этому отклонению, судят об искомых параметрах., 2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью оценки склонности материаЛЬв к хрупкому раз рушению, нагружение ведут до тех . пор, пока отклонение не составит

IX.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью определения вязкости разрушения, нагружение ведут до тех пор, пока отклонение не составит 5Х.

П р и о р. и т е т н о п у н к— там:

19.01.77 по п. 3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Прикладные вопросы вязкости разрушения. Перев. с англ. под ред. Б. А.Дроздовского .М.,19б8,с .287-288.

798534 6

2. Смоленцев В.И. и Кудрящев В.Г.

Метод многократного определения вязкости разрушения на одном образце,- .

"Заводская лаборатория", 1 6,;1922, 5 се 731 734 (прототип)е

798534

Фюа2 . Саставитель Н. Возлиянии рвПектоП И. Пкколайктк ТекрПП М.Гокккка ° КорректоП Г. Наварова.

Заков 729в Терек 907 Покпкекое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

Щ035 Иосквад Ж-35 Раужская наб. 8. 4 5

Фип9пал ПШ Патент, r. Унгород, ул. Проектная, 4