Способ подготовки образца для оценки структурной поврежденности
ОП ИСАНИ Е
ИЗО6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
G 01 N 1/28 Гесуддретееиимй кемитет С С С Р (53) УДК 543.053 (088.8) Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 4! Дата опубликования описания 17.11.82 ло делам изобретеиий и аткрмтий П. Ф. Кошелев, В. П. Ларионов, А. В. Лыглаев и ° В.И. Мохначевский (72) Авторы изобретения 1 1;.131)j g !!. .; г„- н;",1п Институт физико-технических проблем Севера Якутского филиала Сибирского отделения АН: СССР(7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ОБРАЗЦА ДЛЯ ОЦЕНКИ СТРУКТУРНОЙ П ОВРЕЖДЕННОСТИ Изобретение относится к материаловедению, в частности к способам выявления поврежденности путем оценки степени и области концентрации микро- и субмикротрещин (повреждений) в зависимости от предыстории нагружения при фрактографическом исследовании. Известен способ, предназначенный для" оценки распределения повреждений по объему деформированных кристаллических материалов способом послойной полировки и последовательного измерения разуплотнения после каждой полировки (4). Как известно, по мере послойной полировки или любой механической разрезки за счет освобождения внешних связей определенное количество повреждений закрывается, вследствие чего нельзя точно установить концентрацию и степень повреждения исследуемой области. Кроме того, в процессе полировки происходит поверхностный нагрев исследуемой области. При нагреве у некоторых конструкционных материлов повышаются пластичность и релаксационные свойства, поэтому может также произойти закрывание повреждений. У быстрорелаксирующихся материалов (например некоторые полимеры) за время подготовки поверхности исследования из-за перераспределения внутренних напряжений может наблюдаться залечивание или закры5 вание повреждений. Недостатком способа является низкая точность оценки поврежденности и длительное время подготовки образца. Известен способ подготовки, включающий пластическую деформацию образца и создание трещины в исследуемой области (2). Недостатком способа является низкая точность оценки поврежденности. Цель изобретения — повышение точнос1s ти оценки поврежденности. Указанная цель достигается согласно способу подготовки образца для оценки структурной поврежденности, включающему пластическую деформацию образца и создание трещины в исследуемой области, при котором перед созданием трещины образец охлаждают до температуры ниже температуры хрупкости материала образца. При этом исследуемая поверхность получается путем инициирования трещины 972316 Формула изобретения Составитель С. Фатеева 3 ехред И Верес Корректор Г. О гар Гираж 887 Подписное ВНР(ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о) крытий 113035, Москва, Ж -35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ре.(а к тор Л., !еж нина Заказ 8060)31 при температурах ниже температуры хрупкости материала образца так, чтобы плоскость трещины разделила исследуемую область .(а две части. Это основано на том, что при температурах ниже температуры хрупкости в процессе трещинообразования не участвуют повреждения определенных размеров, накопленные в условиях пластического поведения материала образца. риала образца. Следует заметить, что температуру низкотемпературного долома образцов надо выбирать в зависимости от физико-механических свойств материала. Например, для поликристаллического металла эта температура должна быть такой, (тобы произошло интеркристаллическое разрушвllll(, а для полимеров ниже т(мцсрdT)рь! ст(.Кловднив. 11ример. Исследуют степень и концентрацию структур ной цовреждеццости области у кончика острого надреза образца из стали 4Г2САФ. При Т! = 300К производят растяжение силой Р! =2000 кг до образования значительной пластической области у кончика надреза с длиной 1!. Затем охлаждают образец до температуры Т =87К, при которой производят разрушение продеформированного образца нагрузкой Р P1. Причем Р2 — — f! t ), следовательно д,(я то ("„ Атоб! (;довлетворялось нера° ° :l(цоl II(). @+ ..И@обxо.IH (о Iloc, I(. доватсл ы(о ;I:»I(I )I Гь дзиу 1 Г!у Гех! и(с !(довация II() верхи!!)сг(! рЛзрЛйе()ия ца растровом элекГроцном м()1к«!)оскоц(обнаружено, (то наи.)ИГ)1,ц(а(!.. стен III> I ol(II(. цтрации цовреждсний наблюдается на некотором расстоянии от кончика надреза с длиной 1, . Предлагаемый способ может быть использован при исследовании степени и концентрации области накопления повреждений в образцах различных конфигураций и из разных материалов для выбора оптимальной формы элементов конструкций без зоны накопления повреждений, что намного увеличивает их надежность, долговечность и прочность в условиях низких климатических темератур. Способ подготовки образца для оценки структурной поврежденности, включающий пластическую деформацию образца и создание трещины в исследуемой области, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки поврежден ности, перед созданием трещины образец охлаждают до температуры ниже температуры хрупкости материала образца. Источники информации, 2s принятые во внимание при экспертизе 1. Бетехтин В. И. и др. Пластическая деформация и разрушение кристаллических тел. Сообщение 1. — «Деформация и развитие микротрещин. Проблемы прочности». 1979, Хе 7, с. 38 — 45. 2. Авторское свидетельство СССР N<> 372474, кл. G 01 N 1/28, 1969.
