Способ определения эффективного коэффициента интенсивности напряжений

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО КОЭФ МЩНЕНТА ИНТЕНСИВНОСТИ НА;ПРЯЖЕНИЙ по авт. св. СССР № 1043527, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности, образцы для испытания на вязкость разрушения предварительно наводороживают.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COLIHAËИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ "

Н IlB TOPCIIOMV CBBBBTBllhCTBV (61) 1043527 (21) 3550299)25-28 (22) 08.02.83 (46) 23.04.84. Бюл. Ф 15 (72) Г.Н. Никифорчин, О.Н. Романив, А.В. Вольдемаров и Б.Н. Андрусив (71) Физико-механический институт им. Г. В. Карпенко (53) 620. 194, 2 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 1043527, кл, G О! N 17/00, 1982 °

„.SU» 1087837 A

С О! К 17/00 (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ИНТЕНСИВНОСТИ НА;ПРЯЖЕНИЙ по авт. св. СССР N 1043527, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, образцы для испытания на вязкость разрушения предварительно наводороживают.

1087837 2

Изобретение относится к испытатель. ной технике, а именно к способам определения эффективного коэффициента интенсивности напряжений.

По основному авт.св. СССР Ф 1043527 известен способ определения эффективного коэффициента интенсивности напряжений E 13, заключающийся в том, что испытывают три партии образцов соответственно на корроэионное растрескивание, вязкость разрушения с тупой коррозионной и вязкость разрушения с острой усталостной трещинами, определяют при испытании каждой партии коэффициент интенсивности напряжений, испытания на вязкость разрушения проводят прн температуре, выбираемой из условий обеспечения равенства кзс =кз(6а2 6о 2) () где К вЂ” коэффициент интенсивности напряжений при испытании на коррозионное растрескивание;

К к - коэффициент интенсивности напряжений при испытании на вязкость разрушения образцов с тупой коррозионной трещиной;

6, — предел текучести материала образцов лри температуре испытаний на коррозионное растрескивание;

6 — предел текучести материала

0,2 образцов при температуре испытаний на вязкость разрушения, а коэффициент интенсивности напряжений определяют по формуле

К-1 =К (К /К к) (2) где К вЂ” коэффициент интенсивности напряжений образцов с острой уста" лостной трещиной.

Недостатком известного способа является невысокая точность, так как при выращивании острой усталостной трещины, размер зоны пластической деформации в вершине трещины -может быть много меньше, чем при выращивании тупой коррозионной трещины, и равенства размеров пластических зон невозможно добиться за счет понижения температуры.

Целью изобретения является повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что образцы для испытания на вязкость разрушения предварительно наводорожив ают.

Способ основан на том, что наводороживание металла снижает размер зоны пластической деформации в вер5

ЗО

55 шине трещины. Степень наводороживания выбирают из условия обеспечения равенства кз в

К, -К „(6@ /Ь, ), где К 8 — коэффициент интенсивности

ЗФ напряжений при испытании на вязкость разрушения наводороженных образцов с тупой коррозионной трещиной;

К 1 „- максимальное значение коэффициента интенсивности напряжений образцов с острой усталостной трещиной за цикл нагружения;

6 а — предел текучести материала

0,2 наводороженных образцов при температуре испытаний на вязкость разрушения.

Способ реализуется следующим образом.

Испытывают три партии образцов, например, из стали 40ХН3А (закалка о н отпуск 400 С) прямоугольного се" чения размерами 170 ° 15 ° 6 мм с односторонней боковой трещиной.

Первую партию образцов испытывают на коррозионное растрескивание и определяют К > по известным формулам.

На двух других партиях образцов выращивают острые и тупые коррозионные усталостные трещины. Усталостное нагружение образцов проводят йа установке с жестким типом нагруження по схеме консольного изгиба.

Исходная длина боковой трещины, например, 2 мм. В качестве среды может быть использован 3%-ный раствор NaC1.

По известным формулам определяют максимальное значение коэффициента интенсивности напряжений К „„ для пах образцов с острой усталостйой трещиной.

Затеи температуру испытаний определяют путем обеспечения равенства (1 1. Если это невозможно, как в данном случае, то температуру испытаний выбирают равной температуре жидкого азота, так как дальнейшее ее понижение уже не будет сказываться на величине К1 данного материала.

Далее определяют режимы наводороживания образцов для испытания на вязкость разрушения, Наводороживание осуществляют в

26 -ном растворе серной кислоты катодной поляризацией.

Исходя из условия обеспечения равенства размеров пластических зон в вершинах трещин лри испытаниях на коррозионную усталость и

1087837

Составитель Э. Кавпиловская

Редактор П. Коссей Техред B.äàëåêîðåé Корректор О.Тигор

Заказ 2647/38 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,,ул. Проектная, 4 вязкость разрушения, используют соотношение для размера пластической зоны г„=- 6у (К „/6 ) (4)

Принимая во внимание зависимость предела текучести от степени наводороживания, проводят серию испытаний на .вязкость разрушения образцов с тупой коррозионно-усталостной трещиной при различных режимах наводороживания, пока не будет обеспечено равенство коэффициента интенсивности К, определяемого по изко вестным формулам при каждом режиме иаводороживания, выражению К „ (Ьо / о ), вычисляемому при том

tB

1 же режиме наводороживания.

Когда зто равенство обеспечено, например, при плотности тока

3=0,6 кА/м и времени наводорожиг вания 1 ч, проводят непосредственно испытания на вязкость разрушения предварительно наводороженных образцов с тупой корроэионной и острой усталостной грещинами (обеспечивая одинаковую степень наводороживания образцов обеих парий).

Испытания на вязкость разрушения проводят на универсальной разрывной машине со скоростью перемещения захвата 0,06 мм/с нагружением по схеме четырехточечного изгиба.

10 Вычисляют коэффициенты К и K

6 кз которые в данном примере равны 18 и ?5 МПа 1м соответственно.

Затем по формуле (2 1 определяют эффективный коэффициент интенсив.ности напряжений, который в данном примере равен 13,3 МПагм.

Изобретение позволяет с высокой точностью определять эффективный коэффициент интенсивности напряжений за счет того, что наводороживание позволяет обеспечить равенство размеров пластических зон в вершинах трещин.