Способ определения критической температуры хрупкости материала

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ХРУПКОСТИ МАТЕРИАЛА, заключающийся в том, что образцы материала нагружают пр различных температурах в заданном температурном интервале, регистрирутот параметр деформирования материала под нагрузкой при различных температурах и определяют критическую температуру хрупкости материала, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и металлоемкости испытаний путем использования малогабаритных образцов, нагрузку выбирают из условия 0,1 б (Т ) б 6 г (Tj) , где 6 - напряжение в образце; &т(Т|), 6 (Tj) - пределы текучести материала при нижней и верхней температурах заданного интервала, в качестве параметра деформирования выбирают скорость макропластической деформации образца, которая достигается через одинаковый для всех образцов промежуток времени с момента приложения нагрузки, устанавливают зависимость § скорости микроппастической деформации от температуры, а критическую температуру хрупкости определяют как температзфу, соответствукицую наибольшему значению скорости микропластической деформации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК..SU„„1132189

3CSD & 01 N 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K *5TOPCHOMbf CIWgllNhCTSV (21) 3647851/25-28 (22) 28.-09.83 (46) 30. 12.84. Бюп. err 48 (72) В.В.Шпейзман, В.А.Степанов, Н.Н.Песчанская, Ю.П.Солнцев, В.П. Алфер ов, Г.Е. Коджаспирон, А.Н.Подуст и А.Г.Андреев (53) 620.171.32 (088.8) (56) 1. Тимошенко С.П. и др. Прикладная теория упругости. М.-Л., ГОСНТИ, 1931, с. 323 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ХРУПКОСТИ МАТЕРИАЛА, заключающийся в том, что образцы материала нагружают при различных температурах в заданном температурном интервале, регистрируют параметр деформирования материала под нагрузкой при различных температурах и определяют критическую температуру хрупкости материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и металлоемкости испы- . . таний путем использования малогабаритных образцов, нагрузку выбирают из условия О, 1 б, (Т„) б б (Т ), где 6 —; &т(Т ), 6 (T ) — пределы текучести материала при нижней и верхней температурах заданного интервала, в качестве параметра деформирования выбирают скорость макропластической деформации образца, которая достигается через . одинаковый для всех образцов промежуток времени с момента приложения нагрузки, устанавливают зависимость

С3 скорости микроппастической деформа- Е цни от температуры, а критическую температуру хрупкости определяют как температуру, соответствующую наибольшему значению скорости микропластической деформации.

1132189 2

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам определения критической температуры хрупкости.

Известен способ определения критической температуры хрупкости материала, заключающийся в том, что образцы материала нагружают при различных температурах в заданном температурном интервале, регистрируют 10 параметр деформирования материала под нагрузкой при различных температурах и определяют критическую температуру хрупкости материала. В качестве параметра деформирования вы- 5 бирают деформацию изделия материала при разрушении образца, а критическую температуру хрупкости материала определяют при испытании специальных крупногабаритных образцов на 20 ударную прочность Ltj.

Недостатком известного способа являются его трудоемкость и металлоемкость.

Цель изобретения — снижение трудоемкости и металлоемкости испытаний путем использования малогабаритных образцов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения 30 критической температуры хрупкости материала, заключающемуся в том, что образцы материала нагружают при различных температурах в заданном температурном интервале, регистриру- З5 ют параметр деформирования материала под нагрузкой при различных температурах и определяют критическую температуру хрупкости материала, нагрузку выбирают из условия 0,1б (Т М б 6>(1q)40 где 6 - напряжение в образце; (тф (г )- пределы текучести материала прй нижней и верхней температурах заданного интервала, в качестве параметра деформирования выбирают ско- 45 рость микропластической деформации образца, которая достигается через одинаковый для всех образцов промежуток времен . с момента приложения на-, грузки, устанавливают зависимость 50 скорости микропластической деформации от температуры, а критическую температуру хрупкости определяют как температуру, соответствующую наибольшему значению скорости микропласти- 55 ческой деформации.

Это позволяет выявить экстремум зависимости скорости микроппастичес кой деформации, лежащий в интервале вязкохрупкого перехода в состоянии материала.

Способ осуществляют следующим образом.

Используют малогабаритные образцы материала, предназначенные, например, для нагружения сжатием. Испытания проводят при различных температурах в заданном температурном интервале Т 4- Т . Т, где Т„, Т соответственно нижняя и верхняя температуры заданного интервала, которыевыбираются из практического опыта испытания материалов, аналогичных исследуемому. Нагрузку при испытании образцов выбирают из условия обеспечения напряжения б в материале, удовлетворяющего условию

О б -() 6» бт (T2), где т(1), 6/V;) соответственно пределы текучести материала при нижней температуре

Т„ и верхней температуре Т заданного интервала. В качестве параметра деформирования выбирают скорость микропластической деформации образца, которая достигается через одинаковый для всех образцов промежуток времени с момента приложения нагрузки. Измерение неоднородной микропластической деформации, обусловленной концентрацией напряжений у микронеоднородностей структуры поликристаллического материала, осуществляют лазерным интерферометром для прецизионного измерения скорости полэучести. По результатам измерений устанавливают зависимость скорости Я микроппастической деформации от температуры Т. Значения температуры, соответствующие наибольшему значению скорости микропластической деформации, принимают за критическую температуру хрупкости, поскольку развитие. локальных деформаций тормозит развитие хрупкого разрушения.

Пример . Испытания проводят на образцах сталей 08ХГДНТЛ, 10ХГДНТФП, 20ГТЛ и. 38ХСВ после различных режимов термической обработки, Используют цилиндрические образцы диаметром 2 мм и высотой 6 мм. Нагружение осуществляют при температуре -60 С « Т 20 С с интервалом о

5 С. После приложения нагрузки изме-. рение скорости микропластической деформации осуществляют спустя 5 с °

Точность измерения лазерным интерфеСоставитель М.Кузьмин

Редактор К.Волощук Техред К.Кузьма

Корректор С.Черни

Заказ 9782/36 Тираж 822 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 з 1 рометром для прецизионного определения скорости ползучести составляет

1Х на базе линейных перемещений

0,2-0,3 мкм.

Предлагаемое изобретение позволяет снизить трудоемкость и металлоемкость испытаний для определения

132189 4 критической температуры хрупкости материала путем учета состояния структуры материала и способности материала микропластическими деформациями блокировать развитие хрупкого разрушения при испытании малогабаритных образцов.