Способ определения зоны пластичности у вершины трещины в конструкционных материалах

ОЭОЗ СОВЕТСНИХ ЦИАЛИСТИЧЕСН СПУБЛИН 113 9 Э (И(54) СПОСО НОСТИ У ВЕ ЦИОННЫХ МА (57) Изобр иям матер оч ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТ(56) Броек Д. Основы механики разрушения. - М.: Высшая школа, 1980, с. 90-98.Авторское свидетельство СССР В 894431, кл. О 0. И 1/28, 1981.11 пйегчоой 1,Н. Меаяигегпеп 1 оГ р 1 ая 1 с яСгап Мя 1 г 1.Ьц 1 оп хп 11 эе гед 1 п оГ сгасК Ср, - Ехр.Месйап 1 ся 1969, р,296-304. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ ПЛАСТИЧ ШИНЫ ТРЕЩИНЫ В КОНСТРУКЕРИАЛАХтение относится к испыта алов и конструкций на пр ность, а именно к анализу процессов разрушения объектов, содержащих трещины, Цель изобретения состоит в снижении трудоемкости и повышении точности определения размеров эоны. На поверхности объекта, содержащего трещину, выполняют шлиф, который помещают, например, в рентгеновский микроанализатор и устанавливают в нем распределение концентрации одного иэ легирующих.элементов, наиболее удаленного в периодической таблице от элемента матрицы вдоль направления, проходящего через трещину. Полученное распределение имеет скачок в кочце зоны пластической деформации, раз- аФ вивающейся вблизи трещины. Границы зоны скачка концентрации легирующего элемента по разным направлениям указывают границы зоны пластической де- С формации. 2 ил.комплект микроанализаторз. Анализизменения концентрации титана осуществляется в направлении линий, радиально расходящихся от трещины,При этом используются функциональныевозможности установки Самевах ипроводится автоматическая запись концентрации элемента вдоль линии анали 6за. На гистограмме распределения титана (фиг. 1) вдоль линии анализанаблюдается скачок концентрации титана. Причем запись таких гистограммв разных направлениях от вершины трещины 1 показывает, что скачок в изменении концентрации по разным направлениям анализа расположен на разныхрасстояниях от вершины трещины и нафиг. 2 показана обобщенная для всехнаправлений диаграмма границы 2 скачка концентрации титана в плоскости,содержащей трещину 1,Таким образом, в плоскости, содержащей трещину, определяются границыпластической эоны у вершины трещиныв конструкционных материалах с легирующими добавками, Для получения пространственного представления о границе и размерах зоны пластической деформации необходимо осуществить послойное шлифование образца, определение границы скачка концентрации (вприведенном примере титана) по данному слою и представить результаты одной диаграммой в пространственныхкоординатах,Формула изобретения Способ определения зоны пластичности у вершины трещины в конструкционных материалах, включающий выявление трещины на поверхности образцапосредством шлифовки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижениятрудоемкости и повьппения точности определения размеров зоны, измеряютраспределение концентрации одного излегирующих элементов, наиболее удаленных по номеру периодической системы элементов от номера элемента матрицы, вдоль лежащего в плоскости шлифа направления, идущего от трещины,и устанавливают размеры зоны пластической деформации по местоположениюскачка распределения концентрациилегирующего элемента,1 1394113Изобретение относится к испытанияматериалов и конструкций на прочость, а именно к анализу процессовРазрушения объектов, содержащих трещины. 5Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности определения размеров эоны.На фиг. 1 показано характерноераспределение концентрации легирующе 10о элемента вдоль направления от треины; на фиг. 2 - границы зоны пласической деформации вблизи вершинырещины,15Предложенный способ основан наом, что в поле напряжений, возникаюем в области трещины, происходитерераспределение концентрации легирующих элемейтов. При этом экспериментально установлено, что границызоны пластической деформации вблизи,вершины трещины совпадают с границами скачкообразного изменения концентрации одного из легирующих элементов, 25наиболее удаленных в периодическойтаблице от элемента матрицы.П р и м е р. Образец для исследований из стали представляет собой балкусечением 33 мм, в которой с помощью 3 Оэлектроискрового станка сделан надрез. Ширина надреза 0,3 мм, глубина -0,5 мм. Затем образец с надрезом подвергается циклическому нагружению(трехточечный изгиб) до появления за 35метной для невооруженного глаза трещины. После этого из образца вырезается с помощью электроискрового станка участок с трещиной (фиг. 2), Размеры вырезанной части определяютсягабаритами рабочего столика рентгеновского микроанализатора, Затемобычным образом на поверхности, содержащей трещину, приготавливаетсяшлиф. Подготовленный шлиф с выявленной трещиной помещают в колонну рентгеновского микроанализатора 1 Самевах",В качестве элемента легирующей добавки стали, наиболее удаленного по номеру в периодической таблице Менделееваот расположения химического элементаматрицы, выбран титан, С помощью рентгеновского микроанализатора проводится изучение изменения концентрациититана по сравнению с интенсивностьюК-линии его спектра для эталонногообразца чистого титана, входящего вктор М. Максимишин ираж 84 каз 2214/40 тная, 4 Произяолствс цно-полиграфическое предприятие,Ужгород, ул. П ВНИИПИ Государственного по делам изобретений1130 Э 5, Москва, Ж, Раув Подписноекомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5