Способ определения внутренних напряжений в материалах

ту т обяя реч аве м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНН ДВТОРСНОМУ(7) Рыбинский авиационный технологический институт(54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯВНУТРЕННИХ НАЛРЯЖЕНИЙ В МАТЕРИАЛАХсостоящий в сопоставлении свойств 80115742 материала в деформированном и деформированном состояниях, о л и ч з ю щ ий с я тем, что целью уменьшения трудоемкости ширения области применения, о материала нагревают, измеряют пературные зависимости темпер ного коэффициента линейного нл объемного расширения и судя искомой величине, сопоставл зультаты испытаний.2. Способ по п. 1, о т л и ющий ся тем, что в каче материала в недеформированно стоянии используют нспытуемы риал, подвергнутый отжигу.Изобретение относится к испытаниям материалов при температурномвоздействии и может быть использовано в машиностроении, приборостроениии радиотехнике для повышения качества и надежности изделий.Известны способы определениявнутренних (остаточных, собственных)напряжений, основанные на удалениячасти контролируемой детали и одновременном измерении претерпеваемыхдеталью деформаций 13.Недостаток этих способов в том,что они являются разрушающими и деталь после определения внутренних 5напряжений становится непригоднойк эксплуатации.Наиболее близким к изобретениюявляется способ определения внутренних напряжений в материалах, состоящий в сопоставлении свойствматериала в деформированном и недеформированном состояниях. Сопоставление осуществляется ренгеновскимметодом, контролируемыми величинами 25являются межплоскостные расстояниякристалла в напряженном и ненапряженном состояниях 2 1.Недостатками известного способаявляются большая трудоемкость испь- ЗОтаний и обработки результатов, атакже ограничения на его применение(наличие в поверхностном слое материала значительных градиентов концентраций компонентов сплава),Цель изобретения - уменьшение трудоемкости и расширение области применения.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определения 4 Овнутренних напряжений в материалах,состоящему в сопоставлении свойствматериала в деформированном и недеФормированном состояниях, образцыматериала нагревают, измеряют температурные зависимости температурногокоэффициента линейного или объемногорасширения и судят об искомой величине, "опоставляя результаты испытанийе50В качестве материала в недеформированном состоянии используютиспытуемый материал, подвергнутый отжигу.Способ осуществляют следующим 5 образом.Иэ материала, из которого выполнена контролируемая деталь, изготовляют два образца, один из них подвергают отжигу до полного снятиявнутренних напряжений, Размеры и форма образцов должны удовлетворятьтребованиям оборудования, с помощьюкоторого будут проводиться дилатометрические исследования. Образцыматериала нагревают и определяюттемпературный коэффиияент термического расширения (ТКЛР)каждого образца в зависимости от температурыпо одной из известных методик. Различие полученных зависимостей будетобусловлено влиянием внутреннихнапряжений.В качестве примера исследуют внутренние напряжения в заготовках30 25 60 из стали ШХ 15.Нагрев образ.ов при измеренияхТКЛР проводят в термостате ТСМ винтервале температур 20-60"С, изменение размеров измеряют с помощьючастотных преобразователей. Результаты дилатометрических измеренийаппроксимируют многочленомд=а,+а, 1+а р +а с,где- температура, С;В 1 - изменение длины образца.Зависимости ТКЛР от температурыполучают в видеЫ(с)=Ь,+Ь,с+Ье,а, 2 а Зазгде Ь = --Ь = Ъ11Г - длина образца.Один иэ образцов отжигают при500 С в течение 2 ч для снятия внутренних напряжений. В результатеполучают зависимости ТКЛР от температуры для материала в деформированном Ц) и недеформированном (Ы,)состояниях:о (11,2+0,015) 10 (С ")1Ы, (14,7+О,О 11) 10 "(С ),Для оценки связи между среднимивнутренними напряжениями и ТКЛР используют соотношенияь де е; ь (о- ы )вн ( о)Егде ь- приращение относительнойтемпературной деформации,обусловленное внутренниминапряжениями;Е - модуль упругости материала,Применение предлагаемого способане требует использования сложного игромоздкого рентгеновского оборудования, а также соответствующеговысококвалифицированного персонала.1157427 Составитель В. ВертоградскийРедактор А. Шишкина. Техред С.Иовжий Корректор В. Гирилк Заказ 3360/42 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 Область применения метода расширяется по сравнению с известным способом на образцы с поверхностным слоем, имеющим значительный градиент по параметру решетки. Предлагаемый способ имеет преимущества при исследовании многокомпонентных сплафвов, исследование которых известным рентгеновским методом затруднительноеИзобретение моает найти применение в качестве способа неразрушакщего контроля напряиений образцов материала и готовых деталей,