Способ испытания материалов на коррозионное растрескивание

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9) 114 С 01 И 17 БРЕТЕН ТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ НАКОРРОЗИОННОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может использоватьсяпри испытаниях материалов на корроэионное растрескивание. Целью изоб ретения является повышение точностииспытания. В образце с концентратором и наведенной из его вершины усталостной трещиной выполняют отверстие, ось которого лежит в плоскоститрещины, затем зто отверстие можетбыть закупорено пробкой. Нагружаютобразец, фиксируют нагрузку, заполняя полость концентратора и частично полость трещины, предпочтительно до отверстия, химически инертнойтвердеющей массой и выдерживают образец до затвердевания массы. Извлекают иэ отверстия пробку, размещаютобразец в коррозионной среде и поизменению длины трещины судят о коррозионном растрескивании. Затвердевающая масса плотно прилегает к стенкам трещины и точно фиксирует нагрузку. 3 з.п. ф-лы, 2 ил, 1 табл.3012411Изобретение относится к корроэионным испытаниям, а именно к способам испытания материалов на корроэионное растрескивание.Цель изобретения - повышение точности испытаний эа счет более точной фиксации нагрузки на образцеНа фиг. 1 схематически изображен образец до нагружения с концентратором наведенной иэ его вершины 10 : усталостной трещиной и отверстием; на фиг. 2 - образец после. нагружения и заполнения концентратора и полости трещины от концентратора до отверстия химичебкй"иггертнои:твердеющей массой. 15Способ реализуют следующим образом.В образце 1 с концентратором 2 и наведенной из его вершины усталостной трещиной 3 на расстоянии от вершины концентратора меньшем длины 20 трещины, выполняют отверстие 4, ось которого лежит в плоскости трещины и параллельна ее фронту, а его диаметр и расстояние от оси до вершины трещины 3 выбирают таким образом, 15 чтобы исключить влияние отверстия на концентрацию напряжений в вершине трещины, Чем меньше диаметр отверстия, тем ближе к вершине трещины оно может находиться, тем большая часть поверхностной трещины будет воспринимать нагрузку, создаваемую клином из затвердевшей массы 5.Затем образец 1 нагружают на испытательной машине, измеряют.величину раскрытия трещины 3 и после достижения заданной нагрузки поддерживают ее постоянной, а концентратор 2 и полость трещины 3 от концентратора 2 до отверстия 4 заполняют хими-чески инертной твердеющей массой 5, например эпоксидной смолой без пластификатора. В случае большой жидко- текучести массы 5 или большого раскрытия трещины 3, что соответствует большому уровню нагрузки, во избежание попадания массы 5 в отверстие при заполнении концентратора и полости трещины ртверстие закупоривают пробкой (не доказана), например резиновой. Далее образец 1 под нагрузкойвыдерживают до полного затвердевания массы, при наличии пробки в отверстии ее удаляют, а образец разгружают, измеряя величину раскрытия55трещины. После полного затвердевания массы 5, находящейся между берегами верхней части трещины 3, и снятия внешней нагрузки берега трещины иэ 08эа клинового эффекта массы фиксируются в раскрытом состоянии, что обеспечивает фиксацию нвпряженного состояния в вершине трещины 3. Неизменность величины раскрытия трещины дои после снятия нагрузки является доказательством полного затвердеваниямассы и ее способности фиксироватьберега трещины 3 в положении, соответствующем нагруженному образцу 1Поскольку масса, 5 очень плотно прилегает к стенкам трещины 3, то нагрузка фиксируется с высокой точностью,Образец 1 помещают в коррозионную среду, которая в вершину трещины 3 попадает как через боковые поверхности образца, так и из объема,ограниченного отверстием 4Имея предварительно построенныйтарировочный график зависимости ве.личины раскрытия трещины 3 на единицу нагрузки от длины трещины, по величине раскрытия трещины при нагружении образца, длине трещины и времени испытания определяют параметрыК К;, и скорость роста трещины ипо ним оценивают стойкость материалапротив корроэионного растрескивания,Для определения порогового уровняК,характеризующего условия нераспространения трещины, необязательно испольэовать тарировочный график,К примеру, образец 1. с остановившейся на уровне К коррозионной трещиной 3 нагружают на испытательноймашине и фиксируют нагрузку, при которой начинает увеличиваться раскры-,тие трещины 3. По величине этой нагрузки и длине коррозионной трещины 3, исйольэуя известные зависимости, определяют параметр К.П р и м е р. Испытывают закаленную и отпущенную при 500 С сталь50 Х. Используют балочные образцы прямоугольного сечения (длина 80, высота 18 и ширина 12 мм) с предварительно созданной односторонней боковойтрещиной длиной 8 мм. В качествекоррозионной среды используют дистиллированную воду.В образце выполняют отверстие диаметром 1 мм на расстоянии 3 мм отвершины трещины, Затем образец нагружают по схеме трехточечного изгибадо уровня К.,=50 МПАМм. Выдерживая образец при постоянной нагрузке, закупоривают пробкой отверстие, заполняют эпоксидной смолой беэ пластификаВ таблице приведены результаты 25испытаний. 1 К 5 Гс ф 1 Па Испытуемый образец ЗО 33,4 2 34,6 35 35,034,7 40 3 1241 тора полость концентратора и полость трещины от концентратора до отверстия . После полного эатвердевания смолы пробку удаляют, крепят, к образцу датчик раскрытия трещины и разгружа ют образец. По показаниям датчика раскрытия трещины убеждаются в отсутствии смещения берегов трещины в ре-, зультате снятия с образца нагрузки, что служит доказательством фиксации 10 напряженного состояния в вершине трещины. Снимают датчик раскрытия трещины, помещают образец в коррозионную среду и извлекают его через 1000 ч. Повторно крепят датчик раскрытия трещины и нагружают образец, фиксируя нагрузку, при которой начинается смещение берегов трещйны, и далее увеличивают нагрузку до полного разрушения образца. По измеренной длине трещины с учетом ее корроэионного подрастания и зафиксированной нагрузке определяли значение К 108 4Как следует из таблицы, использование предлагаемого способа позволяет уменьшить разброс экспериментальных данных, что указывает на повышение точности испытаний.Формула изобретения3Способ испытания материалов накоррозионное растрескивание, по которому образец с концентратором напряжений и наведенной иэ его вершиныусталостной трещиной растягиваютв направлении, перпендикулярном плоскости распространения трещины, фиксируют нагрузку, помещают нагруженныйобразец в корроэионную среду и поизменению длины трещины судят о кор-розионном растрескивании, о т л и -ч а ю щ и й с.я тем, что, с цельюповышения точности, фиксацию нагрузки осуществляют путем частичногозаполнения полости трещины и концентратора химически инертной твердеющей массой и выдерживают образец,поднагрузкой до полного эатвердеваниямассы.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в образце доего нагружения выполняют отверстие,ось которого лежит в плоскости наведенной трещины,3. Способ по и. 1 и 2, о т л и "ч а ю щ и й с я тем, что химическиинертной твердеющей, массой заполняют полость трещины от концентраторадо отверстия.4. Способ по. п.1-3, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что полостьотверстия .закупоривают пробкой, которую удаляют после затвердеваниямассы.1241108 Составитель Э. КарпиловскаяТехред М Моргентал:Корректор Т. Колб дакторЕ. Копча Подписное 4/5 изводственно-полиг фическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 3480/37 Тираж 778 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.