Образец для испытания материалов на термостойкость

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()957059 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.03.81 (21) 3259658/25-28 (51) М. Кл.з с присоединением заявки №вЂ”

G 01 N 3/60

Гасударственный кемнтет (23) Приоритет— (53) УДК 620.11..84 (088.8) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 17.09.82 ло делам нзобретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

Г. А. Бологов и Г. М. Новицкая!

Уральский филиал Всесоюзного дважды орд на Трудового Красног

Знамени теплотехнического научно-исследо ательСкоТ1,Яй йЬтута и м. Ф. Э. Дзер жи нс ф. (71) Заявитель (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

НА ТЕРМОСТОЙКОСТЬ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к образцам для испытания материалов на термостойкость.

Известен образец для испытания материалов на термостойкость, выполненный в виде куба (1). 5

Недостатком образца является низкая точность испытаний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату .является образец для испытания материалов на термостойкость, выполненный в виде полого тела вращения — цилиндра, имеющего одинаковую толщину по всей длине, двух крышек, установленных, на его торцах, и трубки для подачи среды под давлением внутрь образца (2). 15

Недостатком образца является низкая производительность испытаний, обусловленная необходимостью использования большого количества образцов, поскольку на каждом из них можно создать лишь один уровень термических напряжений.

Цель изобретения — повышение производительности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в образце для испытания материалов на термостойкость, выполненном в виде полого тела вращения, двух крышек, установленных на его торцах, и трубки для подачи среды под давлением внутрь образца, закрепленной на одной из крышек, тело вращения выполнено в виде конуса, наружный диаметр D, внутренний диаметр Рв и толщина S стенки которого в каждом сечении выбраны из соотношений ъ

Dg /D = const, D „(200 6/ р-1) s где р — внутреннее давление;

6 — рабочее напряжение в стенке образца при давлении р.

На чертеже изображена схема предлагаемого образца. Образец для испытания материалов на термостойкость состоит из полого тела вращения, выполненного в виде усеченного конуса 1, и двух крышек 2 и 3, установленных и закрепленных на его торцах, например, с помощью сварки. В крышке 3 установлена трубка 4 для подачи среды под давлением вовнутрь образца. Толщина

S стенки образца увеличивается в направлении от меньшего основания к большему.

957059

Формула изобретения

Составитель В. Гриненко

Редактор А. Козориз Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 6585/30 Тираж 887 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Наружный диаметр Вн, внутренний диаметр

Ds и толщина S стенки в каждом сечении образца выбраны из соотношения

DH/ â = const, Dn = (2006/р I}S, 5 где р — внутреннее давление;

6 — рабочее напряжение в стенке при давлении р.

Испытания образца производят следующим образом.

Образец размещают в устройстве (на чертеже не показано), обеспечивающем его нагрев и охлаждение. Соединяют трубку 4 с источником давления (на чертеже не показан), с помощью которого поднимают в полости образца давление, обеспечивающее заданное напряжение 6, соответствующее, например, напряжениям в сосудах давления при эксплуатации. Нагревают образец до заданной температуры, превышающей температуру ползучести, в результате

20 чего по сечению стенки образца в течение определенного времени появляются дополнительные термические напряжения, обусловленные градиентом температуры между наружной и внутренней поверхностями образца. Величина дополнительных термических напряжений, зависящая от толщины S стенки, будет наименьшей в районе меньшего основания образца и наибольшей у его большего основания. Следовательно, в вершине преобладают процессы ползучести, а у основания имеют место как процессы ползучести, так и процессы термической усталости, что позволяет сократить количество испытуемых образцов, поскольку на указанном образце можно получить широкую гамму напряжений. После выдержки при заданной температуре в течение определенного времени образец охлаждают и указанный цикл теплосмен при неизменной величине внутреннего давления повторяют до разрушения образца. В зависимости от соотношения величин напряжений 40 от внутреннего давления и дополнительных термических напряжений происходит смена характера и места разрушения. После разрушения образца его разрезают на части и определяют зависимость изменения структуры и свойств от величины дополнительных термических напряжений. По. количеству теплосмен до разрушения образца, а также по изменению свойств в различных сечениях судят о термоусталости и деформационной способности материала образца.

Предлагаемый образец позволяет повысить производительность испытаний за счет обеспечения возможности создания в одном образце широкой гаммы напряжений, вследствие чего значительно уменьшается число испытуемых образцов.

Образец для испытания материалов на термостойкость, выполненный в виде полого тела вращения, двух крышек, установленных на его торцах, и трубки для подачи среды под давлением внутрь образца, закрепленной на одной из крышек, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности испытаний, тело вращения выполнено в виде конуса, наружный диаметр Рн, внутренний диаметр Ов и толщина S стенки которого в каждом сечении выбраны из соотношений

10н /D> = const, D = (2006/Р-/ 1 Ь| где р — внутреннее давление;

6 в рабочее напряжение в стенке образца при давлении р.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борздыка А. М. Методы горячих механических испытаний металлов. М., Металлургиздат, 1962, с. 364, рис. 297.

2. Земзин В. Н. Жаропрочность сварных соединений Л., «Машиностроение», 1972, с. 149 †1, рис. 94 (прототип).