Способ определения статической и циклической нагрузки, соответствующей пределу текучести металла изделия из аустенитной или аустенитно-ферритной стали

 

Использование: может быть использовано для оперативного установления нагрузки, соответствующей условному пределу текучести в контролируемой локальной зоне, что позволит оценивать текущее значение или степень изменения механических свойств металла конструкции. Сущность изобретения: способ определения статической и циклической нагрузки, соответствующей условному пределу текучести металла изделия из астенитных или астенитно-ферритных сталей, основанный на нагружении изделий и регистрации напряжений и изменения магнитной характеристики, согласно которому изделие нагружают выше предела текучести в контролируемой зоне, а в качестве магнитной характеристики используют намагниченность, устанавливают зависимость между намагниченностью и нагрузкой, по которой определяют величину искомой нагрузки, за которую принимают нагрузку в точке наибольшей кривизны указанной зависимости. Технический результат: возможность упростить и повысить точность определения нагрузки, соответствующей условному пределу текучести в локальной зоне при статическом и циклическом нагружении.

Изобретение относится к области диагностики нагруженности конструкций из аустенитных и аустенитно-ферритных сталей.

Известен способ определения нагрузки, при которой возникают пластические деформации, основанный на использовании механических или электрических тензометров (см. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М. Наука, 1974, с. 521 530).

Недостатком этого способа является невозможность измерения деформаций в локальных зонах, а также трудоемкость крепления тензометров на криволинейных поверхностях непосредственно в конструкциях.

Наиболее близким, принятым за прототип, можно считать способ определения прочности ферромагнитного материала, заключающийся в том, что проводят испытание контрольного образца, при его нагружении регистрируют напряжение и изменение коэрцитивной силы, устанавливают зависимость между изменением коэрцитивной силы и напряжением, затем при испытании объекта регистрируют изменение коэрцитивной силы, по указанной зависимости определяют напряжение в материале объекта (см. А.с. 1080064, СССР, G 01 N 3/00, БИ 10, 1984 г.).

Недостатком этого способа является неоднозначность зависимости между изменением коэрцитивной силы и напряжением и невозможность выявления пластических деформаций в аустенитных материалах.

Предлагается способ статической и циклической нагрузки, соответствующей условному пределу текучести металла изделий из аустенитных и аустенитно-ферритных сталей, основанный на нагружении изделий и регистрации напряжения и изменения магнитной характеристики, в котором изделие нагружают выше предела текучести в контролируемой зоне, а в качестве магнитной характеристики используют намагниченность, устанавливают зависимость между намагниченностью и нагрузкой, по которой определяют величину искомой нагрузки, за которую принимают нагрузку в точке наибольшей кривизны указанной зависимости.

Предложенный способ позволяет упростить и повысить точность определения нагрузки, соответствующей условному пределу текучести в локальной зоне при статическом и циклическом нагружении, по сравнению с известными методами - применение деформометров, тензометров, оптически-активных покрытий, метода муаровых полос и др.

Способ осуществляется следующим образом.

Изделие нагружают статически и циклически выше предела текучести в контролируемой зоне при постоянном измерении намагниченности. Для этого при нагружении строят зависимость между нагрузкой и намагниченностью. В процессе нагружения ход кривой "намагниченность нагрузка" изменяется. Нагружение продолжают до выявления на зависимости "намагниченность нагрузка" области с наибольшей кривизной. По указанной зависимости определяют нагрузку (усилие, давление, момент и т.д.), соответствующую точке в области наибольшей кривизны, которая и является искомой нагрузкой.

Использование описанного способа позволяет оперативно устанавливать нагрузку, соответствующую условному пределу текучести в контролируемой локальной зоне и, тем самым, оценивать текущее значение или степень изменения механических свойств металла конструкции.

Формула изобретения

Способ определения статической и циклической нагрузки, соответствующей пределу текучести металла изделия из аустенитной или аустенитно-ферритной стали, заключающийся в нагружении изделия выше предела текучести в контролируемой области и определении нагрузки, соответствующей пределу текучести, отличающийся тем, что перед нагружением в контролируемой области находят локальную зону с максимальными напряжениями, в процессе нагружения изделия намагничивают в этой зоне, устанавливают зависимость между намагниченностью и нагрузкой, а величину искомой нагрузки, соответствующей пределу текучести, определяют по указанной зависимости в точке ее наибольшей кривизны.