Лабиринтное уплотнение

(19) (11) 4373 51)5 С 01 1 М 3 РЕТЕНИ ПИСАНИ ТЕЛЬСТ й АВТОРСТВОбласти испьспытания м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПИЯМПРИ ГКНТ СССР Изобретение относится к о - таний, а именно к способам и атериала на трещиностойкость.Цель изобретения - повышение достоверности за счет исключения влияния задержки роста трещины на результат путем предварительного охрупчивания материала в вершине трещины.На фиг. 1 показана зависимость вязкости разрушения (К) от числа циклов нагружения (Л) в процессе нерегулярного роста усталостной трещины; на фиг. 2 - зависимость величины прироста трещины ( Ч) от числа циклов нагружения (Ф) в процессе нерегулярного роста; на фиг. 3 - диаграмма нагрузка (Р) - раскрытие берегов надреза (б) при определении статической вязкости разрушения; на фиг, 4 - зависимость нагрузка (Р) - время (1) при определении динамической вязкости разрушения.Устройством для реализации способа является нагружатель, соответствуюший типу определяемой вязкости. Для определе(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА НА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ(57) Изобретение относится к способа м испытания материала на трешиностойкость.Цель изобретения - повышение достоверьости за счет исключения влияния задержки роста трещины на результат путем предварительного охрупчивания материала в вершине трещины. Образец материала с концентратором в виде усталостной трещины циклически нагружают до момента перехода трещины в состояние непрерывного роста.В этот момент прикладывают к образцу нагрузку, соответствуюшую определяемой вязкости, и регистрируют характеристику роста трегцины, по которой определяют вязкость разршения 4 из ния динамическои вязкости используется маятниковый копер, для определения статической вязкости - статически й нагруж ател ь.Устройство содержит также нагружатель циклической нагрузкой, измеритель длины трешнны, например, инструментальный мик-С"ф) роскоп. 4:ьСпособ реализуется следуюгцим образом. , К образцу с концентратором в виде предварительно наведенной усталостной трешины прикладывают циклическую нагрузку, а прекращают ее приложение в момент перехода от периода задержки роста трепины к ее непрерывному росту, после чего прикладывают к образцу статическую или динамическую нагрузку и определяют вязкость раз- ф ру щения.Усталостная трешина растет дискретно. З В процессе циклического нагружения на стадии задержки роста происходит накопление повреждений (охрупчивание) материала в области вершины трещины, которое в конце этой стадии достигает максимального зна.Формула изобретения 50 55 чения, поэтому значение вязкости разрушения в этот момент будет минимально.Контроль за параметрами роста трещины осуществляют с помощью укрепленного на образце тензометра раскрытия, записывая на двухкоординатный самописец диаграмму раскрытие трещины вблизи ее вершины А - число циклов . Момент перехода от периода задержки трещины к ее непрерывному росту определяется как момент перехода от горизонтальнОГо участка диаграммы к наклон" ному (фиг. 2).Статическую вязкость разр)(щения определяют, прикладывая к образцу статическук нагрузку и записывая диаграмму нагрузка Р -- размах раскрытие берегоз трещины с, по которой находят критическое значени нагрузки Р в момент перехода к нестабильному разрушению .(фиГ. 3), и рассчиыв 10" К. Динамическую вязкост. разрушения определяют с помощью маятникового копра записывая осциллограмму нагрузка Рврс- мЯ НО котОРОи находЯт нагРъзк Рс (фиГ. 4) соответствующую моменту, стра гивая тре. шины, и рассчитывак;т величину К,.П редварительно из стали 15 Х 2 МФА (и:=-1100 МПа; с, -- 115: МПЯ) изготавливали серию компактных образцов для испытаний на внецентренное растяжение тол шиной 19 мм и серию плоских образцов с боковым надрезом для испытания 1 а трех точечный изгиб толщиной 1 мм. Каждый образец устанавливали в захватах испыта. тельной мапины и подвергали циклическом) нагрукению с целью инициирования усталостной трещины длиной . После этого с обеих сторон образца на одинаковом расстоянии от торцовой поверхности и симмет. рично относительно и, оскости трещины наносили конические лунки. Крепление тензометра на образце Осуществлялось за счеупрутой деформации элементов вилки,Длину трецины определяли на полированной поверхности образца с помощью оптического микроскопа МБСс погрепностыс не выше 0,014 мм. При расчете КИЛ использовали среднкю длину трецины (замер производился на инструментальном микроскопе в трех сечениях после разрушения образца, с погрешностью не выпгс 0,01 мм).Образцы с исходной усталостной трс шиной устанавливали в захвать, сервогидравлической испытательной мапины. В лунках закрепляли тензометр раскрытия с датчико . К образцу прикладывали циклическуюагрузку, при этом максиальный коэффициент интенсивности напряжений цикла ссставлял 25 МПЯ-,/м, коэффициент асимметрии с=0, и частота нагружения1 1 и.Одновременно на днухкоординатОм пр.- боре записывалась диаграмма Ь (раскрытие берегов трещины) . ; время), о которой 10 15 20 25 30 40 контролировали текущие параметры роста трещины. Циклическое нагружение прекращалн в точке перехода от горизонтального участка диаграммы к наклонному (фиг, 2). Пример 1. Компактный образец, подготовленный описанным выше способом, помещали в захваты сервогидравлической испытательной машины и разрушали его приложением статической нагрузки. Раскрытие берегов тре:цины фиксировали с помощью тензодатчика раскрытия.Пара метрь 1 испытания записывались Одновременно на магнитный диск хи 1,13 ВМ и на двухкоординатный прибор (в форме диаграммы Р - о). Максимальная нагрузка Р, фиксировалась дополнительно на цифровом индикаторе.Критическую нагрузку Ррассчитанную с помощью мин 13 ВМ, сравИня,и с;=1 р- деленной по диаграмме р и по показаниям цифрового индикатора, и определяли вязкость разрушения К, по величине этой нагрузки и дл и не трешиы .Пример 2. Плоский образец, подготовленный описанным выше способом, устанавливали на ос,оры маятникового копра и роводили испьтания (по схеме трехточчного изгиба) на динамическую вязкость разрущения. При этом на электронно-лу чевом осциллограсре фиксировали осциллограммх нагрузка Р-время , по которс;р;1 р.1,или максимальную нагрузку Р соотвс".Ствуюшую страгиванию трецины. По нагрузке Р и длин. тренины 1 рассчить:Бя,и .1;нам 1- ческую вязкость разрупения К,.Использование предлагамого изобрет. ния познопяст по сравнению с известчым повысить достоверность Определния характеристик трешиностойкости за счег провед- ния стгтичского или .инамического нагружения в момент наименьпей устойчивости испытуемого Образца. Способ испытания материала на трециностойкость, заключающийся в том, что к образцу с концентратором в ниде предварительно наведенной усталостной трещины прикладывают нагрузку и регистрируют характеристику роста трецины, по которой определяют вязкость разрушения, отличаюиийся тем, то, с целью повышения достоверности зя счет учета влияния предварительного охрун .вяния мятриала в вершине трещины, к образцу до приложения нагрузки прикладывают циклическую нагрузк , при этой нагрузке регистрируют рост трещины и снимают циклическую нагрузку в момент перехода трещины в состояние непрерьнного роста.