Способ определения трещиностойкости хрупких материалов

(9) 165923 01 И 3/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Всесоюзный научно-исследователь. ский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (53) 620;172.24 (088,8)(56) 1.Кудряшов В.Г. и др. Вязкость разрушения. алюминиевых сплавов. М "Металлургия", 1976, с, 25-26. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИВО-. СТОЙКОСТИ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что вобразце материала выполняют щелевой надрез,нагружают образец, Регистрируют нагрузку образования и страгиваниятрещины из вершины надреза и по нейсудят о трещиностойкости материала,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью приближения условий нагрузения к эксплуатационным условиям работы материала инструментов из твердых сплавов, характеризующихся различными сопротивлениями разрушениюпри действии нормальных и сдвиговыхнапряжений, надрез выполняют на торце образца с прямоугольным поперечным сечением щели и глубиной 0,250,40 длины образца, а нагружениеосуществляют сжатием образца по еготорцам.0 15 20 25 35 40 45 50 55 Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материала, а именно к способам определения трещиностойкости хрупких материалов.Известен способ определения трещиностойкости хрупких материалов, . заключающийся в том что в образце материала выполняют щелевой надрез, нагружают образец, регистрируют нагрузку образования и страгивания трещины из вершины надреза и по ней судят о трещиностойкости материала.В известном способе надрез выполняют клиновидным с боковой стороны призматического образца, а нагружение осуществляют внецентренным растяжением образца через отверстия в консолях, образующихся после выполнения надреза 1 1.Недостатком известного способа является определение трещиностойкости хрупких материалов в условиях, далеких от эксплуатационных условий работы материала инструментов из .твердых сплавов, характеризукнцихся различными. сопротивлениями разрушению при действии нормальных и сдвиговых напряжений.Цель изобретения - приближение условий нагружения к эксплуатационным условиям работы материала инструментов из твердых сплаВов, характеризующихся различными сопротивлениями разрушению при действии нормальных и сдвиговых напряжений.Указанная цель. достигается тем, что при способе определения трещиностойкости хрупких материалов, заключающемся в том, что в образце материала выполняют щелевой надрез, нагружают образец, регистрируют нагрузку образования и страгивания . трещины иэ вершины надреза и по ней судят о трещиностойкости материала, надрез выполняют на торце образца с прямоугольным поперечным сечением щели и глубиной 0,25-0,40 длины образца, а нагружение осуществляют сжатием образца по его торцам. Это позволяет исследовать кинетику роста трещины на стадии зарождения трещины и роста ее до критического размера, которая отражает поведение материала в условиях эксплуатации.На фиг. 1 изображен предлагаемый образец, имеющий призматическую форму; на фиг, 2 - то же, цилиндри-:ческой формы,Способ осуществляют следукнцимобразом.В образце 1, который может иметьлибо призматическую (фиг, 1), либоцилиндрическую (фиг. 2) форму, выполняют щелевой надрез 2. Последнийдолжен быть выполнен на торце 3 образца 1 и иметь прямоугольное поперечное сечение и глубину Ь равную(0,25-0,40), где Ю - длина образца.Нагружение образца осуществляютступенчато сжатием образца усилиямиР по торцам.При отношении Ь/в пределах.0,25-0,40 трещина 4, возникающаяиз вершины 5 надреза 2, направленапод углом й/4 к плоскости 6 симметрии образца, т.е. под углом действия максимальных касательных напряжений, возникающих при сжатии образца усилиями,ФПри отношении Ь/7 ( 0,25 силытрения, возникающие на торцах образца сжатия, изменяют характер напряженного состояния материала в вершине 5 надреза 2. В этом случае извершины 5 надреза 2 распространяютсянесколько трещин (не показаны),исходные траектории которых направленыпод углом, большим Л /4, к плоскости6 симметрии и изменяющих свое направление при нагружении до перпендикулярного по отношению к направлению усилий Р сжатия. При отношении Ь/2 ) 0,4 наблюдается разрушение образца 1 в направлении усилий Р, т,е. расслоениеобразца 1, которое не дает информации о трещиностойкости материалапри сжатии и сдвиге в условиях,приближенньк к условиям эксплуатации еПри нагружении визуально фиксируют образование трещины 4, регистрируют нагрузку образования трещиныи по ней судят о трещиностойкостиматериала,При испытании партии образцовпо результатам испытаний строятдиаграмму разрушения в координатах"напряжение сжатия - длина трещины"и по ней судят о сопротивлении материала разрушению.П р и м е р, Испытывают призматические образцы сплава маркиСоставитель М.Кузьминдактор О.Головач Техред С.йовжий Корректор В Гирняк аказ 4301/35 Тираж 897 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., сное д.4/5 Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Филиал 3 1 ВК 22 КС (Чс 877, Со 22%). Размеры образца 7 к 7 к 14 мм. На торце образца наносят электроэрозионной обработкой щелевой надрез шириной 0,2 мм и глубиной 5 мм, При длине= 14 мм отношение Ь/7 составляет 5/14=0,354, что удовлетворяет условию 0,25 4 Ь/1 ( 0,4.Нагружение осуществляют на испытательной машине 2 Дступенчато через О, 1 Гн/м со скоростью нагружения 0,01 Гн/ч. Образование трещи 1659234ны происходит при нагрузке 104-1 ФН,что соответствует напряжению 2, 16 ГПа,Использование изобретения позво- .ляет определять трещиностойкость иосуществлять исследования процессаповреждения материала при внешнейнагрузке, приближенной.к эксплуатационной и характерной для запрессов ки с натягом твердосплавных вставокинструмента в обойму и для деформации металла при высадке.