Способ определения внутренних напряжений в объекте из поликристаллического материала

(57) Иэои можеттическихлических бретение отно методам конт быть испольэо неразпряжении я пластс оля нано дл ческих ель и оликристаллатериалов. метал- бретеотносится к способам рет неразрнапряж но для ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетВ 112370, кл. С 01 ВПатент РСТ В 85/01кл. 6 01 В 15/06, 198СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯЯЖЕНИЙ В ОБЪЕКТЕ ИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ушающего контрений и может бопределения снапряжений в кристаллах с неизвестными пбодной от внутренних рталлической решетки.Цель изобретения - повышение точности определения внутренних напряжений в объектах, для которых неизвестны параметры кристаллической решетки при отсутствии внутренних напряжений, путем изготовления дополнительного образца для механических испытаний из материала объекта, ступен.801474462 ния - повышение точности определения внутренних напряжений в объектах,изготовленных из материалов с неизвестными параметрами свободной отвнутренних напряжений кристаллической решетки. Это достигается изготовлением дополнительного образца длямеханических испытаний из материалаобъекта, ступенчатым нагружениемэтого образца до появления пластических деформаций с одновременным облучением пучком рентгеновских лучей,,регистрацией нагрузки и координатхарактерных точек дифракционной кривой и расчетом напряжений с учетомопределенных на образце значений параметров кристаллической решетки принапряжении, равном пределу текучести.Предел текучести определяют по нарушению пропорциональности между напряжениями и деформациями или междунапряжениями и параметром решетки. чатого нагружения этого образца до появления пластических деформаций с одновременным облучением пучком рентгеновских лучей, регистрации нагрузки и определения параметров решетки и расчетом напряжений с учетом определенного на образце значения параметра кристаллической решетки при напряжении, равном пределу текучести.Способ осуществляют следующим образом.Из материала объекта изготавливают образец для механических испытаний, например толстостенное кольцо малой ширины, Кольцо разрезают744624напряжений, сумму главных напряжений на исследуемом участке объекта определяют по формуле 5 Е а-а,оР а, фгде (6 +б ) - сумма главных напряжегний в данной точке10 объекта;а - измеренный в даннойточке период кристаллической решетки материала.Использование предлагаемого способа для неразрушающего контроляобъектов позволяет более точно опре 1делять внутренние напряжения в материале, так как систематические погрешности измерения параметров кристаллической решетки при этом взаимнокомпенсируются, а используемые длярасчета данные (кроме модуля упругости и коэффициента Пуассона) более25 точно отражают реальные свойства исследуемого материала.формула и з о б р е т е н и яСпособ определения внутреннихнапряжений в объекте из поликристаллического материала, заключающийсяв том, что исследуемый участок поверхности объекта облучают пучкомрентгеновских лучей, регистрируютдифракционную кривую, определяют35положение выбранного дифракционногомаксимума, а по нему - параметр решетки материала и по этим даннымопределяют сумму главных напряжений,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности определениявнутренних напряжений в объектах,для которых неизвестны параметрыкристаллической решетки при отсутствии внутренних напряжений, дополнительно из материала объекта изготавливают образец для механических испытаний, подвергают его ступенчатомунагружению до появления пластическихдеформаций с одновременным облучением пучком рентгеновских лучей накаждой ступени, регистрацией нагруза а = о ш ф 1 т Епериод свободной от внут 45 ренних напряжений кристаллической решетки;период кристаллической ре" шетки при напряжении, равном пределу текучести;50 предел текучести материала, определенный по результатам нагружения образца;коэффициент Пуассона материала;модуль упругости материала, нахождения параметра решетки а, свободного от внутренних где а оЕПосле материал з 14 вдоль образующей цилиндра, а в полученную прорезь вставляют клин, используемый для создания нагрузки на диаметрально противоположном участке кольца. Наносят две метки по разные стороны от прорези на примыкающих к прорези участках торцовой поверхности кольца.На исследуемом участке цилиндрической поверхности кольца выбирают площадку для рентгеновского исследования структуры кристаллической решетки, например, с помощью дифрактометра, позволяющего регистрировать дифракционную кривую и находить параметры решетки при больших значениях брегговского угла дифракции и производить рентгенографирование, Измеряют расстояния между метками и расчитывают напряжения в кольце по известным формулам сопротивления материалов, Затем ступенчато увеличивают нагрузку вдвиганием клина в прорезь, повторно измеряют расстояния между метками и рентгенографически определяют параметр кристаллической решетки. Увеличивают нагрузку до нарушения пропорциональности между нагрузкой и параметрами кристаллической решетки, рассчитываемыми на основании полученных данных эксперимента. По этим данным определяют методом экстраполяции линейного участка зависимости напряжение- период решетки значение искомого параметра решетки для напряжения, равного пределу текучести, Значение периода решетки, соответствующего отсутствию в решетке внутренних напряжений, определяют по формуле ки и определением параметров решеткинаходят параметр кристаллическойрешетки при напряжении, равном пределу текучести, и полученные значения параметров решетки используютпри определении суммы главных напряжений на исследуемом участке поверхности объекта.