Способ изготовления образца с трещиной

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА С ТРБЩИИС, заключающийся в тем, что в образце выполняют концентратор напряжения в надреза, цикличесч фиб.1 ки нагружают образец для выращивания усталостной трещины из вершины надреза, удаляют поверхностный слой, содержащий надрез , на толщину, большую глубины надреза, но меньшую, чем суммарная длина надреза с трещиной , отличающийся тем, что, с целью обеспечения изготовления образца с трещиной постоянной глубины, повторно нагружают образец после удаления поверхностного слоя ° до выравнивания фронта трещины и вновь удаляют поверхностный слой материала на толщину, меньшую длины трещины. л Г 2 3 4 1 СО 4 00

СОКИ С68ЕТСНИХ

OtlIW

РЕСОУБЛИН

/ а 01 Ы 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ»ИТЕТ СССР

ПО ДКЛАМ ИЖЖРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЧЬСТВУ (21) 3648665)25-28 (22) 03.10.83 (46) 30.03.85. Бюл. Â 12 (72) О.Н.Романив, Г.Н.Никифорчин, Б.Н.Андрусив и Л.В.Козак (71) Физико-механический институт им. F.В.Карпенко (53) 620.172.24(088.8) (56) 1. Школьник Л.И. Скорость роста трещин и живучесть металла.

М., "Металлургия", 1973, с. 87. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦА С ТРЕЩИНОЙ, заключающийся в том, что в образце выполняютконцентратор напряжения s виде надреза, цикличес»

„„SU„„1)47948 А ки нагружают образец для выращивания усталостной трещины из вершины надреза, удаляют поверхностный слой, содержащий надрез, на толщину, большую глубины надреза, но меньшую, чем суммарная длина надреза с трещиной, отличающийся тем, что, с целью обеспечения изготовления образца с трещиной постоянной глубины, повторно нагружают. образец после удаления поверхностного слоя до выравнивания фронта трещины и вновь удаляют поверхностный слой материала на толщину, меньшую длины трещины.

1 1147

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам изготовления образца с трещиной.

Известен способ изготовления об5 раэца с трещиной, заключающийся в том, что в образце выполняют концентратор напряжений в виде надреза, циклически нагружают образец для выращивания усталостной трещины из верши- о ны надреза, удаляют поверхностный слой, содержащий надрез, на толщину, большую глубины надреза, но меньшую, чем суммарная длина надреза с трещиной 1 J, f5

Недостатком известного способа является невозможность изготовления образца с трещиной постоянной глубины вдоль ее фронта, поскольку на поверхности образца и внутреннего усло- о вия для роста трещины характеризуются различными напряженными состояниями.

Цель изобретения — обеспечение изготовления образца с трещиной постоянной глубины.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления образца с трещиной, заключающемуся в том, что в образце выполняют концентратор напряжения в виде надреза, циклически нагружают образец для

:выращивания усталостной трещины из вершины надреза, удаляют поверхностный слой, содержащий надрез, на толщину, большую глубины надреза, по 35 меньшую,чем суммарная длина надреза с трещиной, повторно нагружают обра> зец после удаления поверхностного слоя до выравнивания фронта трещины и вновь удаляют поверхностный слой 40 материала на толщину, меньшую длины трещины.

Это позволяет в результате повторного нагружения выравнять фронт трещинй и получить трещину постоянной глубины.

На фиг. 1 изображены поверхностные слои образца с надрезом и с трещиной, на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1. 50

Способ осуществляют следующим образом.

В обРазце 1 выполняют концентратор напряжений в виде надреза 2 и нагружают образец для выращивания уста- 55 лостной трещины 3 из вершины 4 кадреза 2. Усталостная трещина 3 при этом развивается по толщине образца 1

948 2 неравномерно. Это связано с тем, что у боковых поверхностей трещина 3 развивается в условиях плоского напряженного состояния, а внутри образца — в условиях объемного напряженного состояния. Фронт 5 трещины 3 имеет выпуклость в направлении роста трещины 3, Поверхностный слой б, содержащий надрез 2, удаляют на толщину, большую глубины надреза, но меньшую, чем суммарная длина надреза 2 и трещины 3.

Затем продолжают нагружение образца 1 для роста трещины 3. Поскольку размеры трещины и условия нагружения после удаления поверхностного слоя б, содержащего надрез 2, изменились, происходит выравнивание фронта 7 трещины 3. Выравнивание фронта 7 трещины 3 связано с тем, что в сечениях, где трещина 3 имеет меньшую глубину, при нагружении имеют место большие значения параметров напряженного состояния, что вызывает большую скорость роста трещины в этих сечениях.

После выравнивания фронта 7 трещины 3 удаляют поверхностный слой 8 материала образца 1 на толщину, меньшую длины трещины 3.

Пример. Испытания проводятся на балочных образцах с сечением

13,8Х18 мм из.стали 40Х после отпуска при температуре б50 С. Глубина надреза 1,0 мм. Нагружение осуществляют изгибом. Усталостную трещину сначала выращивают на глубину 0,5 мм.

При этом измерение длины трещины осуществляют на боковой поверхности образца.

Затем поверхностный слой образца, содержащий надрез, удаляют шлифованием на толщину 1,3 мм. После этого продолжают нагружение образца с оставшейся трещиной. Нагружение продолжают до тех пор, пока длина трещины на боковой поверхности не составит 0,48 мм, а затем вновь удаляют шлифованием поверхностный слой материала на толщину 0,2 мм.

После долома образца и измерения глубины трещины вдоль ее франта установлено, что глубина трещины сос+ O,0ò тавляет 0,30 о„мм. Отклонение

I глубины трещины от среднего размера составляет не более. 7Х, что в несколько раэ меньше, чем при изI.Л

Составитель M.Kóçüìðù

ТехредЛ.Коцюбняк Корректор Е.Сирохман

Редактор Е.Конча

Заказ 1567/35 Тираж 897 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

3 1147948 готовлении образцов с трещиной по.. постоянной глубины путем выращиваизвестному способу. ния трещины в два этапа и создания

Изобретение позволяет обеспечить условий для выравнивания фронта треизготовление образца с трещиной щины.