Способ определения характеристик материала при испытании на вязкость разрушения

 

Союз Советски«

Социалистически«

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕ Н ИЯ (iii 930053

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 04.02.80 (21) 2880705/25-28 (5 3 ) M. Кл. с присоединенмем заявки №

G 01 .N 3/00

9сударсти«ай кои«тот

СССР ао а««ам «зобретеннй в открыт«1 (23) Приоритет (53) УДК 620.172. .24(088.8) Опубликовано 23. 05. 82. бюллетень № 19

Дата опубликования описанмя 23. 05. 82

В.Н. Дубовик, А.М. Райхель, В.Н. Павлова, О.А. Непомнящий и Л.Г. Ивченко (72) Авторы изобретения

Константиновский ордена Трудового Красного Знамени завод "Автостекло" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА

ПРИ ИСПЫТАНИИ НА ВЯЗКОСТЬ РАЗРУШЕНИЯ

Изобретение относится к испытаниям материалов и элементов конструкций, в частности к способам определения характеристик материала при испытании на вязкость разрушения.

Известен способ определения характеристик материала при испытании на вязкость разрушения, заключающийся в том, что нагружают образец с трещиной, выходящей на его полированную поверхность, регистрируют параметры области распространения пластических деформаций на этой поверхности и по полученным данным судят о вязкости разрушения.

В известном способе о размерах пластической зоны судят по измене-. нию расположенияметок,нанесенных на поверхность до и после нагружения $1) .

Недостатком известного способа является длительность количественной обработки результатой эксперимента при определении размеров пластической зоны.

Цель изобретения - сокращение времени определения размеров пластической зоны.

Указанная цель достигается тем, что нагружают образец усилием, сосS тавляющим 50-70ь разрушающего усилия, раэгружабт его, полированную поверхность образца покрывают люминесцентной жидкостью, выдерживают образец в течение времени, необходимого для проникновения жидкости в. полость . микродефектов, образовавшихся в процессе пластических деформаций образца, удаляют люминесцентную жидкость, определяют длину радиус-вектора r от вершины трещины до линии, ограничивающей область раскрытия микродефектов, а о вязкости разру шения судят йо вычисленным значениям параметра К с из уравнения

Кт (1 + sin sin †) ъ .зд . <38 (1) 53

3 9300 . где О - разрушающее для микродефектов значение растягивающего напряжения;

8 - угол между направлением распространения трещины и радиус - вектором r.

Способ осуществляется следующим образом.

Для испытаний используют плоские образцы с полированной поверхностью, 10 предназначенные для испытаний на изгиб или растяжение. Острую трещину наносят, например, алмазным индентором. Образец нагружают до уровня напряжений, достаточного для появ- >s ления в вершине трещины зоны раскрывшихся микродефектов, что составляет

50-754 разрушающих для образцов нанапряжений. Образцы нагружают так, чтобы нанесенная острая трещина нахо- 2О дилась посередине растягиваемой его стороны перпендикулярно направлению растягивающих напряжений. Затем,образцы разгружают и поверхность с трещиной покрывают люминесцентной жидкостью, обеспечивающей индикацию микродефектов с раскрытием менее

0,001 мм; Люминесцентная жидкость выдерживается на поверхности в течение времени, необходимого для полного проникновения люминесцентной жидкости в полость дефектов. Затем жидкость смывается, образцы высушиваются „ и поверхность образца вблизи вершины трещины изучают с помощью микроскопа в ультрафиолетовом излучении. При определении Y„ учитывают образцы, на которых характер распределения раскрывшихся микродефектов вблизи вершины трещины соответ40 ствует картине эквинапряженных линий.

Несоответствие означает затупленную или асимметричную исходную трещину.

Геометрические характеристики области раскрытия микродефектов определяются с использованием микроскопа, 45 окуляры которого снабжены угломерной и измерительной сетками, причем, радиус-вектор r измеряется от вершины трещины до линии, ограничивающей область раскрытия микродефектов, а соответствующий угол 4 отсчитывается от оси, совпадающей с трещиной. Измеренные значения r .при определенных углах О подставляются в выражение (1), откуда и определяетВНИИПИ Заказ 3453/52 Тир ся величина К . Способ позволяет сократить время определения размеров пластической зоны и вязкости разрушения материала и за счет более четкого выделения пластической зоны и использования визуального наблюдения эа ее формой.

Формула изобретения

Способ определения характеристик материала при испытании на вязкость разрушения, заключающийся в том, что нагружают образец с трещиной, выходящей на его полированную поверхность, регистрируют параметры области распространения пластических деформаций на этой поверхности и по полученным параметрам судят о вязкости разрушения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения времени определения размеров пластической зоны, нагружают образец усилием, составляющим 50-75Ф разрушающего усилия, разгружают его, полированную поверхность образ. ца покрывают люминесцентной жидкостью, выдерживают образец в течение времени, необходимого для проникновения жидкости в полости микродефектов, образовавшихся в процессе пластических деформаций образца, удаляют люминесцентную жидкость, определяют длину радиус-вектора г от вершины трещины до линии, ограничивающей область раскрытия микродефектов, а о вязкости разрушения судят по вычисленным значениям параметра К из уравнения

2. . 9.. ЗВ

2 2

К1с(1 + sih — sin — ) где 0 - разрушающее для микродефектов значение растягивающего напряжения, 9 - угол между направлением распространения трещины и .,радиус-вектором r.

Источнйки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заводская лаборатория. 1958, и 11, с. 1392 (прототип) . аж 883 Подпйсное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4