Способ определения истинного сопротивления разрушению металлов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()917051
- Союз Советскик
Социалистическик
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080280 (21) 2880944/25-28 с присоединением замаки М (23) Приоритет
Опубликовано 3003.82. Ьюллетень l4»12
f 53) М. Кл.
0 01 и 3/30
Государственный комитет
СССР но делам, изобретений и открытий (53}УДК620. 178. 7 (088. 8) Дата опубликования описания 30. 03. 82 (72) Автор изобретения
A.Е.Колтунов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТИННОГО
СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗРУШЕНИЮ МЕТАЛЛОВ
25 тде Я„, d
R30
Изобретение относится к исследо ванию прочностных свойств металлов в частности к способам определення истинного сопротивления разрушению:. при пробивании листового металла.
Известен способ определения истинного сопротивления разрушению . при продавливании листового металла
s специальном приспособлении. Истий ное сопротивление разрушению бр определяется цо разрушающей нагрузке и диаметру образовавшегося отверстия (1) .
Однако, этот способ не позволяет определить сопротивляемость металла пробиванию.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения. истинного сопротивления разрушению металлов, по которому исследуемый образец в виде пластины пробивают ударником с заданной энергией удара и измеряют размер образовавшегося отверстия.- Энергию, затраченную на пробой материала, определяют как разность между энергией, запасенной ударником до испытания, и остаточной энергией ударника после пробоя материала (2)..
Ъ
Однако известный способ обладает
° невысокой.точностью результатов, вызванной тем,.что при определении сопротивления разрушентво считают, что вся энергия, затраченная на пробой, пошла на образование отверстия, : в. то время как часть этой энергии была затрачена на деформацию образца.
Цель изобретения -, повышение точности определения истинного сопротивления разрушению.
Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют ширину напряженно-деформированной зоны вокруг отверстия,а истинное сОпротив» ление разрушению находят из соотношения
Е.Р,. R
+ 1
In < /с1 R ecp истинное сопротивление разрушению испытываемого металлау толщина исследуемого образца у диаметр ударниками радиус пробитого отверстия
917051 ширина напряженно-деформи- рованной зоны вокруг отверстия> давление в точке соударения, определяемое по формуле ччы э< Ра а где у„ — скорость соударения ударни- )ц ка с образцом; 2 1
2 и — плотность испытываемого меI ) талла и материала ударника;
A,A . — константы, определяемые по
2 .
Р Со2. формуле A=-------1
С,C — скорости звука в материалах образца и ударника.
Способ осуществляется следующим 29 образом, Ударник разгоняют до высокой ско- . рости, например, с помощью пневматической пушки и пробивают ударнйком образец в виде пластины. 25
Определение ширины напряженно-деформированной зоны в образце вокруг .пробоины производится так: образец разрезают в радиальном направлении от центра пробоины по плоскости об- )0 разца, приготовляют металлографические шлифы образца по плоскости раэ" реза, производят измерения микротвердости образца в радиальном направлении от края пробоины с интервалом
0,5-1,0 м между точкамн измерения, определяют ширину напряженно-деформированной эоны, как расстояние от края Прабоины до того меота образца, в котороМ величина твердости, изменяющаяся по экспонеициальному закону, достигает исходного значения твердости испытываемого металла.
Давление s ударной волне изменяется по закону
Р =P, ехр(), где Р и P - начальное и текущее о давление в ударной волнеу 50
t - время;
g — постоянная времени, характеризуемая параметрами ударника и преграды, 55
Критерием разрушения и деформирования испытуемого материала является равенство величины давления ударной волны прочностным характеристикам этого материала. 60
Путем замены в исходном уравнении времени t текущей координатой - радиусом зоны поражения и выражения константы g через характеристики ударника и образца, получаются уравнения для определения размера пробои- ны н размеры напряженно-деформированной зоны
R = К вЂ” t1-exp(-h/d)j ° (пР— nP< ), -d
R е = К (1-exp(-h/й)) 1пР,, С) где Р„ — давление по краю пробоины, которое находится по формуле Р„., = Я„h/Д;
К вЂ” коэффициент на неучтенные свойства испытываемого материала.
Из сопоставления полученных формул и получается выражение
8nPgg
+ 1
8п Б„, и/С1 ) R åñð по которому определяетСя искомое значение
Использование предлагаемого спо- » соба позволяет за счет учета знер гии, затраченной на деформацию об,разца вокруг пробоины, повысить точность определения сопротивления разрушению листового металла при его пробивании.
Формула изобретения
Способ определения истинного сопротивления разрушению металлов, по которому исследуемый образец в виде пластины пробивают ударником с заданной энергией удара и измеряют размер . образовавшегося отверстия, о т ли ч а ю.щи и с.я тем, что, с целью повышения точности, дополниельно измеряют ширину напряженноеформированной зоны вокруг отверстия, а истинное1 сопротивление разрушению находят из соотношения
-тпруу R
QI1(6„ ?1/d) RуЕ р где Я„ — истинное сопротивление разрушению испытываемого металла;
h †.толщина исследуемого образца;
d - -диаметр ударника;
R - -радиус пробитого отверстияу
R +*- ширина напряженно-деформированной эоны вокруг отверстия;
R — давление в точке соударения, определяемое по формуле
917051
;де V
pg, 1 2
Составитель В.финогенов
Редактор Н.Гришанова Техред A. Ач Корректор А. Дзятко
Заказ 1877/62 Тираж 883 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород ул. Проектная, 4 скорость соударения ударника с образцом; плотность испытываемого металла и материала ударника; константы, определяемые
Й.С по формуле A=- -- "-;
С, С вЂ” скорость звука в материалах образца и ударника.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе б
1. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. Под ред. A.Т.Туманова. М., Машиностроение, 1974, т. П, с. 45-49.
2. Авторское свидетельство СССР в 49403, кл. G 01 N 3/30, 1934 (про.тотип) °
