Образец для определения вязкости разрушения

"Н Гю САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ю ии за и ном цио- вер- ьно ти й Изобретени ехнике и мо деления св алов, в част статических спытательзовано для онных маазрушения нагрузках. е относится к жет быть испол йств конструкц ости, вязкости и динамически нои опр тери при ОСУДАРС Г ВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССРГОСПЛТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря(56) Авторское свидетельство СССРМ 926561, кл. 0 01 й 3/00, 1942.(54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано дляопределения свойств конструкционных материалов. в частности. вязкости разрушенияпри статических нагрузках, Цель изобретения - повышение точности при испытаниичугунов с графитовыми включениями. НоИзвестен образец для испытания материалов на вязкость разрушения, содержащий захватные части и рабочую часть с подрезом и трещиной в вершине подреза, плоскость которой перпендикулярна оси подреза.Недостатком известного образца является то, что он имеет ограниченные технологические возможности, а именно: при его испытании в агрессивных средах получается недостаточная точность результатов, кроме того, при испытании образца невозможно получить данные о вязкости вым в образце для испытания на вязко разрушения являются выполнение в нем дов отстоящих друг от друга отверстий. Р стояние между вершиной подреза и о отверстия ряда равно ап = а 1 д . где а расстояние между вершиной надрез осью отверстия в радиальном направлен а 1 - расстояние между вершиной надре осью отверстия первого ряда в радиаль направлении; д - коэффициент пропор нальности; п - количество рядов. Оси от стий четных рядов смещены относител осей отверстий нечетных рядов на угол. ный а = 180/Гп,где а - угол между о отверстия четного ряда и осью отверс нечетного ряда; а - количество отверст ряду. 2 з,п, ф-лы, 3 ил,разрушения материала деталеи и конструкций с ослабленным поперечным сечением.Известен образец для определения вязкости разрушения в агрессивных средах, который по технической сущности наиболее близок к изобретению и принят в качестве прототипа,Этот образец содержит захватные части и рабочую часть с подрезом и трещиной в вершине подреза, плоскость которой перпендикулярна оси образца.Однако в процессе реальной эксплуатации ряда деталей и конструкций на них оказывает влияние не только агрессивная среда, но и значительные растягивающие и изгибающие усилия возникающие иэ-за механических (буры бурильных установок) или температурных (пуансоны стеклоформ) нагрузок. Следует отметить, что поперечноесечение многих деталей и конструкций ослаблено включениями (графитовые включения в чугуне), которые оказываютзначительное влияние на вязкость разрушения металла. 5В то же время, показатели вязкости разрушения, получаемые при испытании известного образца, не соответствуют реальнымусловиям эксплуатации указанных вышеконструкций и деталей из-за отсутствия отверстий. Поэтому известный образец необеспечивает необходимой точности результатов при испытании чугунов с графитовыми включениями,Цель изобретения - повышение точности при испытании чугунов с графитовымивключениями, Это позволяет наиболее достоверно определять вязкость разрушенияматериалов, например, для деталей формстекольного производства, что позволяет 20выбрать дпя их изготовления состав чугунас оптимальными свойствами и позволяетповысить их стойкость как минимум в 2 раза. Это уменьшит затраты на их изготовление и снизит себестоимость стеклоизделий, 25выпускаемых этими формами,Указанная цель достигается тем, что,образец для испытания вязкости разрушения, содержащий захватные части и рабочую часть с подреэом и трещиной в вершине 30подреза. плоскость которой перпендикулярна оси образца, в нем выполнены рядыравно отстоящих друг от друга отверстий.Расстояние между вершиной подреза иосью отверстия ряда равно 35где ал - расстояние между вершиной подреза и осью отверстия в радиальном направ пении;а - расстояние между вершиной подреза и осью отверстия первого ряда в радиальном направлении;9 - коэффициент пропорциональности; 45п - количество рядов.Оси отверстий четных рядов смещены относительно осей отверстий нечетных рядов на угол, равный50180 оа= - ,пгде а - угол между осью отверстия четного ряда и осью отверстия нечетного ряда;в - количество отверстий в ряду,На фиг.1 изображен образец с трещиной для испытаний на вязкость разрушения при изгибе; на фиг.2 и 3 - то же, варианты. Цилиндрический образец содержит захватные части 1 и 2. рабочую часть 3 с подрезом 4 и трещиной 5 в вершине подреза, Плоскость 6 трещины 5 перпендикулярна оси 7 образца. Образец содержит ряды 8 равномерно отстоящих отверстий 9, оси которых перпендикулярны плоскости 6 и параллельны фронту 10 трещины 5. Диаметр рабочей части равен 30 мм, образец содержит три ряда равномерно отстоящих друг от друга отверстий 9 диаметром 1,5 мм. Диаметр подреза 4 равен 27 мм. Расстояние от вершины подреза 4 и до оси отверстия первого (нечетного) ряда а = 5 мм.Затем определяют расстояние от вершины подреза до оси отверстия второго (четного) ряда, задаваясь коэффициентом пропорциональности 9. Изменяя 9, можно проварьировать довольно различные расположения рядов с отверстиями и получать вязкость разрушения в напряженных системах. В данном случае д = 1,5.Произведем расчеты до 3-го ряда.Тогда для второго ряДа аг = 5 мм 1,5=г. =7,5 ммдля третьего ряда аз = 5 мм 1,5 = 11,25 мм3-и т.д. (вариант 1).Если располагать отверстия со смещением, тогда для второго ряда8 =225180(вариант 2).Предлагаемый образец устанавливают в специальный станок и подвергают вращению вокруг своей оси с приложенной нагрузкой, Трещина, развиваясь, приводит к поломке образца. Производят необходимые замеры и определяют вязкость разрушения (К 1 С) по существующим методикам.Формула изобретения 1. Образец для определения вязкости разрушения, содержащий захватные части и рабочую часть с подрезом и трещиной в вершине подреза, плоскость которой перпендикулярна к оси образца, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности при испытании чугунов с графитовыми включениями, в нем выйопнены ряды равно отстоящих друг от другаотверстии.2, Образец по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что расстояние между вершиной подреза и осью отверстия ряда равноал=а 1 9",где ап - расстояние между вершиной надреза и осью отверстия в радиальном направлении;1778633 10 9 5 1 7 10 Фиг.1 г.З Составитель Д.Селезневедактор О.Коляда Техред М.Моргентал Корректор Н. Ке шел Заказ 4188 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035. Москва. Ж, Раушская наб 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,из а 1 - расстояние между вершиной подреза с осью отверстия первого в радиальном направлении:о - коэффициент пропорциональности; п - количество рядов.3. Образец по пп,1 и 2, о тл и ч а ю щи йс я тем, что оси отверстий четных рядов смещены относительно осей отверстий печатных рядов на угол, равный а =- 180/е,где а - угол междч осью отверстия четного5 ряда и осью отверстия нечетного ряда; в - количество отверстий в ряду.