Способ исследования термомеханической усталости материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 879400 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл. с присоединением заявки й 9 -С 01 й 3/60 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ УСТАЛОСТИ МАТЕРИАЛОВ 2 Изобретение относится, к испытательной технике и может быть использовано при исследовании термомеханической усталости материалов.Известен способ исследования термомеханической усталости материалов,заключающийся в том, что испытуемыйобразец нагревают в печи, а затемопчскают в ванну с охлаждающей средой Г 1) .Недостатком способа является низкая точность испытаний.По основному авт.св. В 252690 известен способ исследования термомеханической усталости, заключающийся в том, что испытуемый образец закрепляют в захватах нагружающего устройства, размещают в ванне с охлаждающей средой, нагружают внешней нагрузкой, нагревают образец расплавом металла, который дозированно подают под давлением в исследуемую зону образца, и выдерживают образец в течение времени, достаточного для кристаллизации расплава 2.Недостаток способа заключается в узких функциональных возможностях, поскольку.он не обеспечивает одно временного, проведения испытаний на износостойкость. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа путем обеспечения также испытаний на износостойкость.Указанная цель достигается тем, что расплав металла предварительно охлаждают до двухфазного твердо-жидкого состояния.На фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа ; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Устройство для реализации способасодержит основание 1 с центральнымступенчатым отверстием 2, в которомразмещен шток 3 с концентрично надетой на него винтовой пружиной 4.На основании 1 закреплены ванны 5 и6, в каждой иэ которых установленызахваты 7 и 8, связанные с нагружающим приспособлением (не показано) ипредназначенные для крепления испытуемых образцов 9 и 10. Над образцами 9 и 10 размещен водоохлаждаемый 25 кристаллизатор 11, рабочая полость12 которого предназначена для выдержки расплавленного металла 13 и сообщается с пазами 14 и 15, выполненнымив его нижней части над исследуемой 30 зоной испытуемых образцов 9 и 10.Над полостью 12 расположен пуансон 16, связанный с прессом (не показан) .Способ реализуется следующим образом.Испытуемые образцы 9 и 10, закрепленные в захватах 7 и 8, размещают в соответствующих ваннах 5 и б с охлаждающей средой так, чтобы нижняя часть образцов 9 и 10 находилась в охлаждающей среде, и нагружают образцы силой Р с помощью нагружающего при 0 способления. Расплавленный металл 13, находящийся в рабочей полости 12 кристаллизатора 11, дном которого служит торец штока 3, в исходном состоянии закрывающий пазы 14 и 15, предварительно охлаждают до двухфазноготвердо-жидкого состояния. Включают пресс, при этом пуансон 16, сжимая частично закристаллизовавшийся металл 13, перемещает шток 3 вниз, в результате чего частично закристаллиэовав шийся металл 13 дозированно подается под давлением через .открывшиеся пазы 14 и 15 в исследуемую зону образцов 9, и 10, Затем выдерживают образец в течение времени, достаточного для 25 полной кристаллизации металла 13.В процессе прессования частично эакристаллиэовавшийся.металл разрушается, происходит интенсивный локальный нагрев исследуемой зоны образцов и ее гидроабразивный износ, поскольку в соприкосновение с образцом входят как жидкая, так и твердая фаза.После полной кристаллизации под давлением металл 13 удаляют, а образцы 9 и 10 разгружают.и производят исследование их поверхности на возникновение трещин термомеханичесиой усталости и износ. Если трещины на образцах 9 и 10 не появились, то весь цикл повторяют такое количество раэ, которое необходимо для появления трещин в исследуемой зоне испытуемых образцов.Предлагаемый способ позволяет расширить функциональные возможности испытаний путем одновременного испытания образцов материалов на термомеханическую усталость и износостойкость.Формула изобретенияСпособ исследования термомеханической усталости материалов по авт.св. Р 252690, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа путем обеспечения также испытаний на износостойкость, расплав металла предварительно охлаждают до двухфазного твердо-жидкого состояния.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Писаренко Г.С., Руденко В,Н.,Третьяченко Г.Н. и Трощенко В.Т.Прочность материалов.при высоких температурах, Киев, "Наукова Думка",1966, с.550, рис,446.2. Авторское свидетельство СССРР 252690, кл. Й 01 И 3/60, 1969Корректор Е Рошко ктор И аз 9706/1 Тираж 910 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб