Способ испытания материалов на прочность и термостойкость

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) О 149253/6 С РЕТЕН ЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения(54) (57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВНА ПРОЧНОСТЬ И ТЕРМОСТОЙКОСТЬ, заключающийся в том, что образец жесткосвязывают с нагружателем, выполненным из материала, имеющего коэффициент термического расширения, отличный от коэффициента термического расширения материала образца, нагреваютобразец с нагружателем и охлаждаютобразец, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью приближения условий испытания к эксплуатационным путем создания в образце напряженногосостояния с градиентом температурывдоль третьей оси, образец связываютс нагружателем по его боковой поверхности, нагружатель после нагреватермоизолируют, а охлаждают оцну изсвободных торцовых поверхностей образца, 1114925Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь-зовано при испытании материалов напрочность и термостойкость,Известен способ испытайия матерна.лов на прочность и термостойкость,заключающийся в том, что испытуемыйобразец нагружают заданным усилием,а его рабочую часть подвергают циклическому нагреву и охлаждению. 13 10Известен также способ испытанияматериалов на прочность и термостойкость, заключающийся в том, что образец в виде стержня жестко связываютторцами с нагружателем, выполненным 15из материала, имеющего коэффициенттермического расширения, отличныйот коэффициента термического расширения материала образца, нагреваюти охлаждают образец и нагружатель С 2 роНедостатком известных способовявляется несоответствие условийиспытания эксплуатационным, при которых в металле, находящемся в двухосном нагруженном состоянии, имеет 25место значительный градиент температуры по сечению образца,Цель изобретения - приближениеусловий испытания к эксплуатационнымпутем создания в образце двухосногонапряженного состояния с градиентомтемпературы вдоль третьей оси.Указанная цель достигается тем,что согласно способу испытания материалов на прочность и термостойкость,заключающемуся в том, что образецжестко связывают с нагружателем,выполненным из материала, имеющегокоэффициент термического расширения,отличный от коэффициента термического расширения материала образца,нагревают образец с нагружателем иохлаждают образец,. последний связывают с нагружателем по его боковойповерхности, нагружатель после нагре ва термоизолируют, а охлаждают однуиз свободных торцовых поверхностейобразца.На фиг. 1 изображено приспособление для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - то же, вид сверху.Приспособление для реализации способа выполнено в виде нагружателя 1,представляющего собой пластину с прямоугольным круглым или другой Фор 755мы сквозным отверстием 2, повторяющим Форму испытуемого образца 3. На. гружатель 1 выполнен из материала, имеющего коэффициент термического расширения, отличный от коэффициента термического расширения материала образца 3.Способ осуществляется следующим образом.Образец 3, подлежащий испытанию, на одной из поверхностей которого может быть выполнен дефект, например в виде трещины 4, вставляют в отверстие 2 нагружателя 1 и связывают с последним по боковой поверхности образца 3, например, с помощью сварки. Нагревают нагружатель 1 с образцом 3 до заданной температуры, которая обеспечивает в последнем двухосные растягивающие напряжения, соответствующие эксплуатационным в реальной конструкции, например в сосуде давления, Указанные напряжения возникают в образце 3 вследствие различного термического расширения материалов образца 3 и нагружателя 1. Затем поверхность нагретого нагружателя 1 термоизолируют изоляцией 5, а на одну из свободных торцовых поверхностей образца 3 подают охлаждающий поток жидкости или газа, температура которых соответствует температуре потока, создающего термоудар в реальном сосуде. В результате этого в образце 3, находящемся в двухосном напряженном состоянии, появляется градиент температуры вдоль третьей оси и, следовательно, дополнительные напряжения, которые могут привести к его разрушению. Возникающие в образце 3 градиент температуры и деформацию измеряют термопарами и тензодатчиками (не показаны). При испытании на термоудар определяют напряжения, необходимые для разрушения, и величину раскрытия трещины 4, по которым судят о прочности и термостойкости образца 3. При многократном термоциклировании определяют также количество циклов до разрушения образца 3.Изобретение г озволяет приблизить условия испытаний к условиям эксплуатации путем создания в испытуемом образце двухосного напряженного состояния и значительного градиента температуры вдоль третьей оси.1114925Составитель В, Гриненко Редактор Р.Цицика Техред Ж. Кастелевич Корректор В.Бутяга Заказ 6759/29 Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4