Образец для испытания на трещиностойкость

(5)5 6 01 й 3/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН тугоплавких матер составным из тре рабочий участок и параллелепипеда дуемого материа имеется надрез 2. стики участков об отношению 0,8 % текучести матери при изгибе; ор - р в материале цент данной температ участки 3 и 4 жес ральному 1 и ра оси надреза 2, 1 и дренчеЮ,Коваль, АТР ытательванодля Цель изо- испыта- сталлов ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 545892, кл, 6 01 й 1/00, 1975.(54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙЩИНОСТОЙКОСТЬ(57) Изобретение относится к испной технике и может быть использоиспытаний на трещиностойкость.бретения - снижение трудоемкостиния образцов из монокри иалов, Образец выполнен х участков. Центральный зготовлен в виде прямого из монокристалла исслела. В указанном участке Механические характериразца удовлетворяют со (тР, где % - предел ала захватных участков азрушающее напряжение рального участка 1 при зауре испытаний, Крайние тко прикреплены к центсположены симметрично л., 2 табл.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к механическимиспытаниям, в частности к конструкциям образцов для испытаний на трещиностойкостьмонокристаллов тугоплавких материалов.Известен образец для испытаний нагрещиностойкость, выполненный в видепрямого параллелепипеда с боковым надрезом в центральной рабочей части и сдвумя сквозными отверстиями, симметрич, ными плоскости надреза, в боковых захватных частях, Известный образецпредназначен для испытаний на внецентренное растяжение.Недостаток конструкции - значительная трудоемкость изготовления образцов измонокрИсталлов тугоплавких материалов,таких как вольфрам, молибден. Это обусловлено тем, что в соответствии с ГОСТ 25.50685 практически невозможно получитьсерию образцов для определения характеристик трещиностойкости. Так, для изготовления серии образцов с целью определенияКс требуется не менее четырех образцов наодну экспериментальную точку, Даже приминимально допустимых размерах каждогообразца 32,5 х 31,2 х 6,5 мм требуется монокристалл (стержень) вольфрама с диаметром не менее 48 мм, который изготовить внастоящее время практически невозможно,так как требуется создание нового оборудования и технологии.Цель изобретения - снижение трудоемкости испытания хрупких монокристалловтугоплавких,материалов,Поставленная цель достигается тем, чтообразец для испытаний на трещиностойкость, выполненный в виде прямого параллелепипеда с боковым надрезом в центрерабочей части и с двумя сквозными отверстиями, симметричными плоскости надреза, в боковых захватных частях, выполненсоставным из трех соединенных между собой участков, центральный рабочий участоквыполнен в виде прямого параллелепипедаиэ исследуемого монокристалла, два одинаковых захватных участка вы пол не н ы .из материала с пределом текучести сг,удовлетворяющих условию о;1,25 ир. гдестр - напряжение разрушения исследуемого.материала.Предлагаемая конструкция образца позволяет, используя. традиционное техническое оборудование, изготавливать образцыдля испытаний на трещиностойкость из монокристаллов тугоплавких материалов. Экспериментально найдены оптимальныемеханические характеристики крайних участков составного образца. Так, в процессевысокотемпературных испытаний (2000 С) монокристалла вольфрама при 0,8 ггсто наблюдали необратимое формоизменение крайних участков образца, выполненных из молибдена, в результате протекания микропластической деформации, При более низких температурах испытания предел текучести материала, из которого выполнены крайние участки образца, увеличивается в большей степени, чем разрушающее напряжение исследуемого материала, Отсюда следует обязательное условие для материала крайних элементов образца 0,8 ст,ор,Крайние участки содержат сквозные отверстия, оси которых симметричны оси надреза в центральном участке. При этом геометрические размеры составного образца полностью соответствуют геометрическим размерам образца-прототипа.На чертеже приведена схема составного образца для испытаний на трещиностойкость,Предлагаемый образец состоит из трех участков. Центральный рабочий участок 1 выполнен в форме г,рямого параллелепипеда с боковым надрезом 2 и изготовлен из исследуемого материала - монокристалла вольфрама, Симметрично оси надреза 2 к участку 1 жестко прикреплены крайние захватные участки 3 и 4, изготовленные из вольфрама, полученного методом порошковой металлургии. Участки 3 и 4 прикреплены к участку 1 посредством соединения "ласточкин хвост", В участках 3 и 4 имеются сквозные отверстия 5 и 6 соответственно, предназначенные для крепления образца в захватах испытательной установки(не показана).Основные размеры образца: ширина образца Т = 31,2 мм, ширина центральной рабочей части 1 образца Н 0,2 Т, Н = =,6,0 мм; высота образца=32,5 мм; глубина надреза 23 =.1 5 мм; разрушающее напряжение в материале участка 1 сгр = 15 МПа при температуре испытаний Т = 2000 С; предел текучести материала захватных участков 3 и 4 при изгибе при температуре 2000 С сто= =40 МПа.Составные зоны 1, 3 и 4 образца нагревают до температуры испытаний 2000 С и при помощи манипуляторов-устройств для передачи движения в герметичную камеру (не показаны) - собирают соединения,Испытанию на трещиностойкость подвергали серию образцов, центральная рабочая часть 1 которых была изготовлена из монокристалла вольфрама, а крайние захватные участки 3 и 4 - иэ вольфрама, полученного методом порошковой.1744566 металлургии, В процессе испытаний варьировали также. ширину зоны 1. Таблица 1 Таблица 2 Составитель С, Войницкий Редактор А. Лежнина Техред М.Моргентал Корректор Т, ЛонскаяЗаказ 2191 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Результаты испытаний сведены в табл,1 и 2. 5На образцах наносились трещины, длина которых укладывалась в соотношения, указанные ГОСТ 25,506-85 для компактных образцов на внецентренное растяжение 10 (тип И 1). Образцы предлагаемой конструкции позволяют получать корректные результаты испытаний по сравнению с образцом-про тотипом, при атом существенноснижается трудоемкость изготовления образцов из монокристаллов тугоплавких материалов за счет изготовления образцов с сопоставимыми механическими характеристиками, 20 Формула изобретения Образец для испытаний на трещиностойкость, выполненный в виде прямоо параллелепипеда с боковым надрезом в центральной рабочей части и с двумя сквозными отверстиями, симметричными плоскости надреза, в боковых захватных частях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости испытания хрупких монокристаллов тугоплавких материалов, образец выполнен составным из трех соединенных между собой участков, центральный рабочий участок выполнен в виде прямого параллелепипеда из исследуемого моно- кристалла, а два одинаковых захватных участка выполнены из материала с пределом текучести %, удовлетворяющим условию о 1.25 (тр, где ор- напряжение разрушения исследуемого материала моно- кристалла.