Способ оценки поврежденности материала

(19) (11 А а 1 4 С 01 И 3/32 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Киевский институт инженеровгражданской авиации имени 60-летияСССР(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОВРЕЖДЕННОСТИМАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения -повышение достоверности оценки поврежденности путем учета физическихпричин развития поврежденности. Образцы материала делят на две группы.Образцы одной группы используют какэталонные, а образцы другой группыподвергают поверхностной обработке,На поверхности образцов обеих группвыполняют металлографические шлифы и регистрируют структуру материала. Затем циклически нагружают образцы обеих групп в одинаковых режимах и контролируют состояние поверхности с помощью метящего вещества, проникающего в полости трещин, При этом регистрируют количество циклов нагружения и по полученным меткам регистрируют скорость р образования зародышей микротрещин, частоту образования микротрещин из зародышей и скорость 3 распространениязмикротрещин. В качестве параметра состояния поверхности выбирают параметр (з повреждения, который вычисляют по формуле: (рз = 1 - ехр 5 М 1 - ехр( зз И /7) /3 для образцов обеих групп. По результатам сравнения состояния материала образцов, подвергнутых обработке, и эталонных образцов оценивают поврежденность материала и делают заключение о целесообразности выполнения поверхностной обработки.81977 2мощью металлографического анализаЗатем одну группу образцов подвергают пластическому поверхностномуупрочнению пневмодробеструйным методом (время обработки 3 мин, диаметршариков из СтШХ - 15 0,2 мм, скорость полета шариков 80 м/с), а другую группу образцов используют какэталонную.10 Обе группы образцов циклическинагружают на испытательной установке УМЭТМ. При этом осуществляютконтроль состояния поверхности образцов с помощью метящего вещества,Перед нанесением метящего вещества. М на поверхность сначала наносилижидкость К, которую затем удаляютмасляно-керосиновой смесью (307трансформаторного масла и 703 керо 20 сина) .При нагружении асимметричным циклом Ы, =1010 МПа,б,=-510 МПа)получены следующие результаты,Для образцов, подвергнутых поверхностной обработке, б =5, 1101/мм цикл;р:3,9.10-4 1/цикл5Ф =4,6 1(Т мм/цикл. Количество циклов до разрушения (при этом (з =6,5х 10 ) К=10250. Для эталонных образ 30 цов этому режиму нагружения соответствует=-8,6 101/мм.цикл,р =3, 7 10 1/цнкл; Я =5 10 мм/цикл;( =0,9. Количество циклов до разрушения М =3700.3540 1 12Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и .может быть использовано для оценки поврежденности материала.Целью изобретения является повышение достоверности оценки путем учета физических причин развития поврежденности.Способ осуществляют следующим образом.Образцы материала делят на две группы. Образцы одной группы подвергают поверхностной обработке, напри мер пластическому упрочнению, а образцы другой группы являются эталонными.На поверхности образцов обеих групп выполняют, металлографические шлифы и регистрируют состояние поверхности материала. Затем циклически нагружают образцы обеих групп в одинаковых режимах и при этом контролируют состояние поверхности с помощью метящего вещества, проникающего в полости усталостных трещин, образующихся при циклическом нагружении,В зависимости от количества И циклов нагружения по полученным меткам регистрируют скоростьобразования зародышей микротрещин, частоту з образования микротрещин из зародышей и скорость Фз распространения микротрещин. Для этого используют микроскоп, выявляют места зарождения трещин, устанавливают зависимость изменения их количества и средней длины растущих трещин от числа М циклов нагружения. Выполненная оценка показывает, что поверхностная обработка существенно снижает поврежденность и почти в три раза повышает долговечность материала.В качестве параметра состояния по.верхности образцов определяют параметрповреждения, который вычисляют по формуле=1-ехр - з 1-ехр(- - 3 Иэ) Р 5 И 12 37 Ъ 3Параметр у вычисляют для образ 5цов, подвергавшихся поверхностной обработке, и для образцов эталонной группы и по результатам сравнения состояния образцов этих групп оценивают поврежденность материала и делают заключение о целесообразности проведения поверхностной обработки.П р и м е р. Образцы из жаропрочного сплава ЭИВД делят надве группы. Для каждой группы фиксируют исходное состояние поверхности с по Формула изобретения делят на две группы, образцы однойгруппы используют как эталонные, аобразцы другой группы подвергаютповерхностной обработке, циклическинагружают образцых обеих групп в одинаковых режимах до образования трещин, контролируют состояние поверхности материала и по результатамсравнения состояния материала образцовподвергнутых обработке и эталонных образцов оценивают поврежденность материала, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью иовы"шения достоверности оценки путем 50 55 Способ оценки поврежденности мате 45 риала, по которому образцы материала1281977 С =1-дахр - 5 1-ехр(- -ЬР ) 5 375 з 1 О Составитель М. КузьминРедактор И. Николайчук Техред Л.Сердюкова Корректор Е. Рошко Заказ 7257/40 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 учета физических причин развития поврежденности, до нагружения образцов обеих групп на их поверхности выполняют металлографические шлифы ирегистрируют структуру материала,контроль состояния поверхности осуществляют с помощью метящего вещества, проникающего в полости трещин, регистрируют количество И циклов нагружения и по полученным меткам регистрируют скорость о образо 5 вания зародышей микротрещин, частоту 5образования микротрещин из зародышей и скорость 3 в распространения микротрещин, а в качествепараметра состояния поверхности определяют параметр ( повреждения, который вычисляют по формуле