Способ изготовления образца с трещиной

(9) 01) А х ш а 01 Ы ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЧЬСТВУ АЗо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПОДУПЛАМ ИЖЖРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ(54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЦА С ТРЕЩИНОЙ, заключающийся вчто в образце выполняютконцентрнапряжения в виде надреза, циклич ки нагружают образец для выращивания усталостной трещины из вершины надреза, удаляют поверхностный слой, содержащий надрез, на толщину, большую глубины надреза, но меньшую, чем суммарная длина надреза с трещиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения изготовления образца с трещиной постоянной глубины, повторно нагружают. образец после удаления поверхностного слоядо выравнивания фронта трещины и вновь удаляют поверхностный слой материала на толщину, меньшую длины трещины.1 1147Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов,а именно к способам изготовленияобразца с трещиной.Известен способ изготовления об 5раэца с трещиной, заключающийся втом, что в образце выполняют концентратор напряжений в виде надреза, циклически нагружают образец для выращивания усталостной трещины из верши- еоны надреза, удаляют поверхностныйслой, содержащий надрез, на толщину,большую глубины надреза, но меньшую,чем суммарная длина надреза с трещиной 11,5Недостатком известного способаявляется невозможность изготовленияобразца с трещиной постоянной глубины вдоль ее фронта, поскольку на поверхности образца и внутреннего условия для роста трещины характеризуются различными напряженными состояниями еЦель изобретения - обеспечениеизготовления образца с трещиной постоянной глубины.Указанная цель достигается тем,что согласно способу изготовленияобразца с трещиной, заключающемусяв том, что в образце выполняют концентратор напряжения в виде надреза,циклически нагружают образец для:выращивания усталостной трещины извершины надреза, удаляют поверхностный слой, содержащий надрез, на толщину, большую глубины надреза, цо 35меньшую,чем суммарная длина надрезас трещиной, повторно нагружают обра)зец после удаления поверхностногослоя до выравнивания фронта трещиныи вновь удаляют поверхностный слой 40материала на толщину, меньшую длинытрещины.Это позволяет в результате повторного нагружения выравнять фронт трещины и получить трещину постоянной 45глубины.На фиг. 1 изображены поверхностные слои образца с надрезом и с трещиной, на фиг. 2 - сечение А-А нафиг. 1. 50Способ осуществляют следующимобразом.В образце 1 выполняют концентраторнапряжений в виде надреза 2 и нагружают образец для выращивания усталостной трещины 3 из вершины 4 кадреза 2. Усталостная трещина 3 при этомразвивается по толщине образца 1 948 3 неравномерно. Это связано с тем, что у боковых поверхностей трещина 3 развивается в условиях плоского напряженного состояния, а внутри образца - в условиях объемного напряженного состояния. фронт 5 трещины 3имеет выпуклость в направлении роста трещины 3,Поверхностный слой б, содержащийнадрез 2, удаляют на толщину, большую глубины надреза, но меньшую, чемсуммарная длина надреза 2 и трещины 3.Затем продолжают нагружение образ.ца 1 для роста трещины 3. Посколькуразмеры трещины и условия нагружения после удаления поверхностногослоя б, содержащего надрез 2, изменились, происходит выравниваниефронта 7 трещины 3, Выравниваниефронта 7 трещины 3 связано с тем,что в сечениях, где трещина 3 имеетменьшую глубину, при нагружении имеют место большие значения параметровнапряженного состояния, что вызывает большую скорость роста трещиныв этих сечениях.После выравнивания фронта 7 трещины 3 удаляют. поверхностный слой 8материала образца 1 на толщину,меньшую длины трещины 3.П р и м е р. Испытания проводятсяна балочных образцах с сечением13,8 Х 18 мм из.стали 40 Х после отпуска при температуре б 50 С. Глубинанадреза 1,0 мм. Нагружение осуществляют изгибом . Усталостную трещинусначала выращивают на глубину 0,5 мм.При этом измерение длины трещиныосуществляют на боковой поверхностиобразца,Затем поверхностный слой образца,содержащий надрез, удаляют шлифованием на толщину 1,3 мм. После этогопродолжают нагружение образца составшейся трещиной, Нагружениепродолжают до тех пор, пока длинатрещины на боковой поверхности несоставит 0,48 мм, а затем вновьудаляют шлифованием поверхностныйслой материала на толщину 0,2 мм.После долома образца и измерения глубины трещины вдоль еефрднта установлено, что глубина трещины сос+ аоатавляет 0,30 омм. Отклонение3глубины трещины от среднего размера составляет не более 73, что в несколько раэ меньше, чем при изоие, г Составитель М.КузьминТехредЛ.Коцюбняк Корректор Е.Сирохман Редактор Е.Конча Заказ 1567/35 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 1147948готовлении образцов с трещиной по," постоянной глубины путем выращиваизвестному способу. ния трещины в два этапа н созданияИзобретение позволяет обеспечить условий для выравнивания фронтатреизготовление образца с трещиной щины.