Образец для определения трещиностойкости материала

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки прочностных свойств материалов и их соединений. С целью повышения точности определения трещиностойкости материалов за счет обеспечения распространения трещины в плоскости надреза 1 в образце с надрезом 1 выполняют у вершины надреза 1 перпендикулярный плоскости надреза срез 5, поверхность которого имеет цилиндрическую форму, ось которой расположена в плоскости надреза. 2 ил. сл со ел Ю ьо со QO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

394% (51) 4 01 N 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABYGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4085231/25-28 (22) 22.04.86 (46) 15.11.87. Бюл. № 42 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР и Научно-производственное объединение по выпуску кузнечно-прессового оборудования им. М. И. Калинина (72) M. С. Бабицкий, В. В. Малятин, А. С. Крыжановский и Б. А. Орлов (53) 620.115.82 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1004809, кл. G 01 N 3/00, 1981.

„„SU„„1352299 А 1 (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕ

ЩИНОСТОЛКОСТИ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оценки прочностных свойств материалов и их соединений. С целью повышения точности определения трещиностойкости материалов за счет обеспечения распространения трещины в плоскости надреза 1 в образце с надрезом 1 выполняют у вершины надреза

1 перпендикулярный плоскости надреза срез 5, поверхность которого имеет цилиндрическую форму, ось которой расположена в плоскости надреза. 2 ил.

1352299

Формула изобретения Риг Л

ВНИИПИ Заказ 5271/39 Тираж 776 Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и может быть использовано для определения их трещи но стой кости.

Цель изобретения — повышение точнос- 5 ти определения трещи ностойкости за счет обеспечения распространения трещины в плоскости надреза.

На фиг. 1 изображен призматический образец для определения трещиностойкости; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Образец может иметь различную форму: цилиндрическую, как в способе-прототипе, дисковую или призматическую.

На фиг. 1 и 2 изображен в качестве примера двухконсольныи призматический обра15 зец, вырезанный из сварного соединения.

Надрез 1 между консолями 2 и 3 выполнен в плоскости симметрии сварного шва 4, У вершины надреза 1 выполнен срез 5. Поверхность среза 5 имеет цилиндрическую форму с осью, расположенной в плоскости надреза 1.

Срез 5 может быть выполнен с одной боковой стороны образца или с двух сторон, как это показано на фиг. 2, для призматического образца. В зоне вершины надреза

25 поверхность среза перпендикулярна плоскости надреза.

Радиус цилиндрической поверхности устанавливают из условий обеспечения возможности наблюдения за развитием трещины из вершины надреза, создания концентрации напряжений, вызывающей распространение трещины в плоскости надреза 1.

Испытание на трещиностойкость осуществляют следующим образом.

К консолям 2 и 3 образца через отверстия 6 и 7 прикладывают усилия P до образования из вершины надреза 1 трещины (не показана). Развитие трещины регистрируют наблюдением за поверхностью среза 5. Вогнутый и роф иль среза 5 содержит концентрацию в зоне начального развития трегцины, 40 обуславливающую распространение ее в плоскости надреза.

Последующий рост трещины происходи.г в условиях стесненных деформаций, создаваемых дополнительными боковыми канавками 8. Глубина h среза 5 больше глубины канавок 8, поэтому трещина распространяется от вершины надреза 1 в его плоскости и далее в плоскости боковых канавок 8.

Пример испытания на трещиностойкость.

Призматический образец 50Х120Х125 мм вырезали из многослойного сварного соединения листов из малоуглеродистой стали толщиной 80 мм. Глубина надреза 6, 5 мм, глубина боковых канавок 5, 5 мм, радиус

У у вершины надреза и боковых канавок не более 0,1 мм, глубина h среза 5, 7 мм, ширина среза 8 мм, радиус г цилиндрической поверхности выбирали от 5 до 30 мм.

Диаметр крепежных отверстий 35 мм. Усталостную трещину выращивали на машине

ЦДМ вЂ” 10ПУ при циклическом растягивании усилием P-40 кН, коэффициент асимметрии 0.1.

При радиусе г меньшем 5 — 10 мм, трещину трудно наблюдать HB поверхности среза. Рациональные значения радиуса r составляли от 20 до 30 мм.

Оценивалась фактическая длина трещины и угол ее отклонения от плоскости разрушения. Анализ результатов испытаний

40 шт образцов различных технологических вариантов сварки показал, что для г=30 мм обеспечено распространение трещины в плоскости надреза, угол наклона трещины не превышал 3 . При этом обеспечивалось получение прямолинейного фронта трещины.

Аналогичным образом срез может быть выполнен и на образцах круглой формы для оценки трещиностойкости материала.

Использование изобретения позволит повысить точность оценок параметров трещиностойкости материала в результате уменьшения отклонения плоскости усталостной трещины от плоскости разрушения.

Образец для определения трещиностойкости материала, в котором выполнен надрез и расположенный у вершины надреза срез, перпендикулярный его плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет обеспечения распространения трещины в плоскости надреза, поверхность среза имеет цилиндрическую форму с осью, расположенной в плоскости надреза.