Способ упрочнения металлических изделий с трещиной

(9 1 14 с 21 в 1/О ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИА ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ енное объедииностроения новыллурТгасгиге,338,ЕТАЛЛИЧЕСКИХ ится к областлической наспользованопрочнения еличение срок повышения тре ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производствнение по технологии маш(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ МИЗДЕЛИЙ С ТРЕЩИНОЙ(57) Изобретение относобработки металлов цикгрузкой и может быть ив машиностроении для устальных иэделий со сварным швЦель изобретения - увслужбы иэделия путем щиностойкости сварного шва. Сущност изобретения заключается в том, что изделие статически нагружают до зна чений, превышающих эксплуатационную нагрузку, но меньших значений, при которых объект теряет работоспособность, при этом к изделию прикладывают дополнительную нагрузку, вызывающую подрастание трещины Д 1 в пределах О,.г (д 10,91, где 1 величина пластической деформации в вершине трещины, вычисляемая по фор2= 1/2 п (К /г, )" КТ коэффициент интенсивности напряжений при перегрузке для изделия или образца с трещиной; о - предел текучести материала при температуре перегрузки, а дополнительную нагруз ку прикладывают при температуре больше температуры эксплуатации, но меньше температуры структурных прев ращений стали, 1 з.п. ф-лы.1Изобретение относится к обработке металлов циклической нагрузкой и может быть использовано в машиностроении для упрочнения стальных иэделий со сварным швом.5Цель изобретения - увеличение срока службы изделия путем повьппения трещиностойкости сварного шва.Сущность изобретения заключается в том, что в способе упрочнения изО делия с трещиной, заключающемся в статическом нагружении объекта до значения, превьппающего эксплуатационную нагрузку, но меньше того зна 15 чения, при котором изделие теряет, свою работоспособность, к последнему прикладывают дополнительную циклическую нагрузку, вызывающую подрастание трещины на величину дР в преде 20лах; 0,1 Р(д 1 ( 0,9 Р,где значениеР , - значение пластической дефор-:мации в вершине трещины, вычисляемой по Формулегде К- коэффициент интенсивности напряжений приперегрузке для изделия или образца с трещиной; 30Ь 0 - предел текучести материала при температуре перегрузки, дополнительнуюнагрузку прикладывают притемпературе, большей температуры эксплуатации,но меньшей температурыструктурных превращенийстали.Операция подращивания трещины при 40циклической нагрузке приводит к увеличению эффективности способа, таккак вершина трещины при ее подрастании оказывается в зоне развитойпластической деформации, созданной 45за счет перегрузки, и это приводит кзакрытию усталостной трещины,Величину подрастания трещины ьР,выбирают из условия О, Р( ЛР ( 0,9 Р ,так как при 31 0,1 Р пьР0,9 Рэффект закрытия трещины незначительный .Способ реализуется следующим образом,Изделие с трещиноинагревают до55температуры, превьппающей температуруэксплуатации, затем нагружают до нагрузки, меньшей критической, и охлаждают до температуры эксплуатации,По-. сле этого трещину подращивают на заданную величину 0,1 Р , с дР ( 0,9 Рьпутем циклического нагружения изделия,Проведено экспериментальное опробование предлагаемого и известногоспособов.П р и м е р. Способ реализованна образцах Стиз сварного швастали 15 Х 2 НМФА.Статическая трещиностойкость при-19 б С равнялась 1 бОкг/мм ,Применение способа упрочнения поизвестному способу с "теплой" перегрузкой при 20 С и нагрузке, равной0,8 Кг позволяет повысить трещиностойкость образца до 240 кг/мм г.Реализация предлагаемого способаупрочнения образца при перегрузкедо 0,8 К г, ( = 20 С) и подращивание трещины на величину 0,5 ммдала значение статической трещиностойкости 320 кг/мм Гг, что болеечем на ЗОБ вьппе значения трещиностойкости по известному способу ипочти в 2 раза вьнпе значения, определенного по ГОСТ 25.506-85.Таким образом, предлагаемый способ обладает болыпей эффективностью,простотой в эксплуатации, экономичен и может быть реализован без повьппения температуры. Формула изобретения1. Способ упрочнения металлических изделий с трещиной, преимущественно стальных со сварным швом, включающий статическое нагружение величиной, превышающей эксплуатационную нагрузку, но менее критической, при которой происходит разрушение изделия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы изделия путем повышения трещиностойкости сварного шва, к изделию дополнительно прикладывают циклическую нагрузку при заданной температуре до увеличения трещины до величины (0,10,9)Х, где Р= 1/2 Г (Кг 1 /Бг) ; К г - коэффициент интенсивности напряжений при циклической нагрузке, 5 д- предел текучести стали.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что циклическую нагрузку прикладывают при температуре, превышающей температуру эксплуатации изделия, но меньшей температуры структурных гревращений стали.