Способ определения трещиностойкости материала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 932354 Союз СоветскикСоциалнстическнкРеспубликао делом изобретений н открытий(72) Авторы изобретенияЛенинградский технологический институт холодЪгттьмай промышленности( 54 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛАИзобретение относится к испытани ям материалов, в частности к способам определения трещиностойкости материала.Известен способ определения трещиностойкости материала, заключающийся в том, что образец с концентратором напряжений нагружают до разрушения и регистрируют при этом параметры разрушения, которые учитывают при определении трещиностойкости. В известном способе регистрируют диаграмму испытания в координатах усилие- деформация, а в качестве параметра разрушения выбирают работу разрушения 11,Недостатком известного способа является низкая тоцность определения трещиностойкости, так как не учитывается нагрузка, связанная с образованием пластических деформаций у ,вершины трещины и у боковых поверхн остей образца. 2Цель изобретения - повышение точности определения трещиностойкости материала.Указанная цель достигается тем, что в.качестве параметров разрушения регистрируют нагрузки Рт и Р, соответствующие началу и концу нестабильного хрупкого разрушения, упругие смещения о и 8 в образце при указанных знацениях нагрузок и площадь ГР кристаллического излома образца, а о трещиностойкости судят по сопротивлению хрупкому разрушению. статСопротивление С хрупкому разрушению, соответствующее статическому нагрумению, вычисляют по формулеС =(Р Д -Р. д )/2 ГКроме того, с целью определения трещиностойкости материала в условиях динамического нагружения, измеряют раскрытие ддин трещины на участке ее нестабильного распространения,, дцна сопротивление 0 хрупкому разру вению, соответствующее динамическомунагружению вычисляет по формулеС =(Р + Р)д ,к/2 Г,С целью повышения точности путемучета жесткости К системы нагружения,Ксопротивление С. хрупкому разрушениюрассчитывает с учетом жесткости сис темы нагружения по формулеС"=Г(4 -Ргд,)-(Р., -Р ) К 3//2 Гкр 1 оДля определения жесткости К.системы нагружения испытывают два образца, по крайней мере один линейный раз.мер которых различается не менеечем в полтора раза, и по значениямэнергий, затраченных на их разрушение,судят о жесткости К.На Фиг.1 изображена типичная диафрагма разрушения в координатах нагрузка-смещение; на Фиг.2 - диаграммаразрушения, полученная при испытаниив жесткой нагружающей системе.Способ осуществляют следующим образом.Образец с концентратором напряжений нагружают до разрушения и регистрирует при этом диаграмму испытанияв координатах нагрузка Р-смещение сг.О смещении судят по раскрытию трещины,По диаграмме разрушения определяют нагрузки Р и Р, соответствующиеначалу и концу нестабильного хрупкого разрушения и упругие смещения0,1 и д в образце при указанных значениях нагрузок, кроме того измеряютплощадь Гкр кристаллического изломаобразца. Размеры образца для испытания подбирают такими, чтобы обеспечитькристаллический излом хотя бы на 20304 рабочего сечения образца, Затем,если испытание ведут в режиме статического нагружения, вычисляют сопростаттивление С хрупкому разрушениюпо формулеС 1 = (Ра А-) Мри по его значению судят о трещиностойкости материала.,Если же испытание ведут в режимединамического нагружения, то по диаграмме нагрузка Р-смещение д определяют раскрытие Кдщтрещины на участкеее нестабильного распространения,и о трещиностойкости судят по сопротивление С " , хрупкому разрушению,вычисляемому по ФормулеСл =(Р+ Р 2 )диФ 2 ГкрВ том случае, если испытание ведется в испытательной системе, где 4на вид регистрируемой диаграммы нагрузка Р-смещение д оказывает влияние жесткость К системы, сначала путем проведения тарировочных испытаний определяет жесткость К.Затем испытывают образец и рассчиктывают сопротивление С хрупкому разрушению по ФормулеС"= Г(Р, Д,-Р,Д;) -(Р.-Р,) /:1/2 ГЖесткость К системы можно определить путем проведения испытаний двух образцов из одного материала, по крайней мере один линейный размер которых различается не менее чем в полтора раза. Тогда при одинаковом значении сопротивления хрупкому разрушению материала по значениям энергий, затраченных на разрушение, судят о величине К.Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения трещино,стойкости эа счет учета нагрузки, Связанной с образованием пластических. деформаций у вершины и у боковых поверхностей образца.Формула изобретения1. Способ определения трещиностой" кости материала, заключающийся в том, что образец с концентратором напряжений нагружают до разрушения и регистрируют при этом параметры разрушения, которые учитывают при определении трещиностойкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, в качестве параметров разрушения регистрируют нагрузки Р и Р, соответствующие началу и концу нестабильного хрупкого разрушения, упругие смещения дн и д в образце при указанных значениях нагрузок и площадь ГР кристаллического излома образца, а о трещиностойкости судят по сопротивлению хрупкому разрушению.2. Способ по и.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, сопротивлениестотС. хрупкому разрушению, соответствующее статическому нагружению, вычисляет по ФоомулеС = (Р д 1 "Р 2 д 2) /2 Г кр3, Способ по и.1, о т л и ч а.ющ и й с,я тем, что, с целью определения трещиностойкости материала в условиях динамического нагружения, измеряют раскрытие Кзатрещины на участке ее нестабильного распростра-.