Способ сравнительных испытаний образцов материалов на усталость

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 568 А 1 19) 8 О ИН 5 32 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ и п алаиактоначеется повышеСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ПНТ СССР Н Ав 7 ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА УСТАЛОСТЬ(57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам испытанияматериалов на усталость, и может бытьиспользовано при проведении сравнительных испытаний на усталость образцов материалов с разными значениямихарактеристик конструктивно-технологического фактора. Целью изобретенияявляется повышение точности путемучета влияния изменения состояния Изобретение относится к исследоваю прочностных свойств материалов, именно к способам испытания материалов на усталость, и может быть использовано при проведении сравнительных испытаний на усталость для обеспечения сопоставимости характе-. ристик усталостного разрушения материалов в образцах или изделиях при варьировании характеристиками конструктивно-технологического фактора или условий испытаний.Целью изобретения явля ние точности путем учета влияния енения состояния окружающей среды; окружающеи среды. Лля этого сериюобразцов, предназначенную для испытания, на каждом уровне напряженияформируют в блоки в последовательности: образец материала с первымзначением характеристики, образецматериала с вторым и т.д., образецматериала с последним значением, контрольный образец со значением характеристики, аналогичной характеристикепервого образца. Число блоков в сернназначают из условия представительности выборки образцов с одинаковымизначениями характеристик на каждомуровне напряжений, а число серийназначают равным числу заданных уровней напряжений. Наличие контрольногообразца позволяет выявить отклонениесредней долговечности материала д,определяемое влиянием окружающей среды на испытания. 2 ил. На фиг. 1 и 2 показаны зависимости средних долговечностей от напряжений цикла.Сйособ осуществляют следующим образом.Серию образцов материала с разными значениями конструктивно в технологического фактора, предназначенную для испытаний на заданном уровне напряжений, формируют в блоки в оследовательности: образец матери с первым значением характеристик конструктивно-технологического ф ра, образец материала с вторым з нием и т.д., образец материала с по 1456835следним значением, контрольный образец материала со значением характеристики, аналогичной характеристике первого образца, Число блоков в серии назначают из условия представительности выборки образцов с одинаковыми значениями характеристики конструктивно-технологического фактора на каждом заданном уровне напряжений,а число серий - равным числу заданных уровней. Обработка результатов испытаний первого и контрольного образцов в каждом блоке серии позволяет выявить дрейф средней долговечности, определяемый влиянием окружающей среды на испытания.П р и м е р. Провели сравнительные испытания на усталость образцов иэ сплава АК 4-АТ с разным содержанием кремния ,0,21; 0,25 и 0,19/), Блок в каждой серии формировали из образцов в последовательности: 81 0,217, Б 0,257, 81 0,19%, Я 0,21% - контрольный образец. Серия содержала шесть блоков, число уровней напряжений-пять (140, 160, 180, 240 и 300 ИПа).В каждой серии выявлено влияние окружающей среды на результаты испытаний путем расчета относительного отклонения средней долговечности контрольного образца в серии отсредней долговечности основного (первого) образца д ,фиг.). С учетом этого обработали результаты аналогичных испытаний для образцов из того же материала с содержанием кремния 0,257. Поскольку все результаты получены при одинаковых погодных условиях: давлении атмосферы 1002,3+0,08 Па и относительной влажности 65,1+1,1%, то обработка преследовала цель выявить другие факторы, влияющие на результаты испытаний: солнечная активность, напряженность геомагнитного поля и т,д. Результаты обработки приведены на фиг.2, где К - относительная долговечность, полученная для кривой 1 делением средней долговечности образцов с содержанием крем-ния 0,217 и средней долговечностиобразцов с содержанием кремния 0,257,а для кривой 2 - образцы с содержа 5нием кремния 0,217 к образцам с содержанием кремния 0,257 Для сравне- ния кривая 3 там же - результат обработки испытаний образцов с теми жезначениями характеристик.Таким образом, использование предлагаемого способа испытаний на усталость обеспечивает существенное повышение точности результатов при относительном сравнении характеристик усталостного разрушения, так как изменение факторов внешней среды: относительной влажности, давления атмосферы, солнечной активности, напряженности геомагнитного поля, интенсивности космического излучения - припоследовательном .испытании образца эа образцом незначительны. Этоможет способствовать разработке мате 25 риалов с повьппенной долговечностью,разработке машин и аппаратов с повышенным ресурсом, совершенствованиюметодов расчета долговечности и ресурса,30Формула изобретения Способ сравнительных испытаний образцов материалов на усталость, заключающийся в том, что образцы материала с разными значениями конструктивно-технологического фактора подвергают циклическому нагружению и фиксируют число циклов, до разрушения,по40 которому судят о соотношении значе-,ний средней усталостной долговечности материала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности путем учета влияния изменения4 состояния окружающей среды, образцынагружают в последовательности, вкоторой первый и последний образцыимеют одинаковые значения конструктивно-технологического фактора, апромежуточные - разные,