Образец для испытания материалов в коррозионных средах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 1 7 А Б 17/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ДЕТЕПЬСТ А ВТОРСНОМУ соразец сод чую часть ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Киевский политехнический институ им. 50-летия Великой Октябрьской циалистической революции(72) М,С.Тривайло (81) и Хосе Рикардо Падилля Альварес (С 0)(56) Авторское свидетельство СССР У 1233005, кл. С 01 Б 17/00, 1984. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ В КОРРОЗИОННЫХ СРЕДАХ(57) Изобретение относится к области испытаний материалов. Цель изобретения - повышение информативности. Обержит цилиндрическую рабо 1 с хвостовиками 2, осевой канал 3, снабженныи заглушками 4. Вхвостовиках 2 выполнены сквозные от -верстия 7 для сообщения канала 3 сзазором 8 между рабочей частью образца и втулкой 5. Канал 3 герметичноразделен перегородкой, размещенной вего рабочей части 1, Канал 3 выполненв виде нескольких параллельных ветвей, Диаметр рабочей части 1 образцаравен диаметру хвостовиков 2, на поверхности рабочей части выполненылыски, а число ветвей канала в каждомхвостовике равно числу лысок. В рабочей части образца выполнена кольцевая проточка, сообщенная с одной изветвей канала. Контур сечения рабочейчасти образца имеет форму треугольника Релло. 5 з.п, ф-лы, 8 ил.) неск асть о ами 1,ольких бразца рическую диаметром Ь и дианы с раборадиуса К снабжен которых в хвост о лоскими ль евых отверст диаметр раб длино опряж авно числ вике, при этом и образца выпо 0 хвостовико нена с лежащей 1 радиальным о на индивидуальяется равнь чеи час диаметр ь Каждая впротив нее тверстием 7 иной активной ыскойаправл едои ако бразомй обьной цим ют, какая из разца сразу показыв сравниваемых техно ии лучше Изобретение относится к испытаниям материалов на прочность, а именно:цилиндрическим образцам для испытаия материалов на усталость, преимуественно в активных жидких средах.Цель изобретения - повышение информативности испытаний.На фиг.1 изображен предлагаемый Образец, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на Фиг.1; на фиг.3 - то же, вариант; на Фиг4 - образец с переородкой в его рабочей части, сечее; на фиг,5 - образец, рабочая асть которого выполнена с лысками и аналом в виде нескольких ветвей, сеение; на Фиг,б - сечение Б-Б наг.5; на фиг.7 - образец с кольцевой роточкой, сечение; на фиг.8 - сечее В-В на фиг,7.Образец содержит цилиндабочую часть 1 длиной Ь ис хвостовиками 2иетром П, которые с еей частью по поверхноститакже осевой канал 3 диаметром Э,оторый снабжен заглушками 4, и эластичную, например резиновую, втулку 5,оторая с натягом охватывает на частилины хвостовики 2 и дополнительноприжата к их .поверхности хомутами 6.Хвостовики 2 снабжены односторонними радиальньми отверстиями 7, которые пересекают их наружную поверхость и поверхность канала 3, Свободое пространство внутри образца заолнено испЫтуемой жидкой средой, пеетекающей через отверстия 7 в зазор8, например морской водой, котораяудерживается от выливания из образцазаглушками 4, выполненными в формепро бок,Поперечное сечение рабочей части образца может иметь форму окружности диаметром Р (фиг.2) или быть выполненным в форме треугольника Релло, т.е. образованным тремя (Фиг.3) пересекающимися дугами одинакового радиуса К 1, центры которого находятся в вершинах равностороннего треугольника, стороны которого равны радиусуеэтих дуг. Такая форма позволяет обрабатывать поверхности различных дуг по разной технологии (например, точе нием, точением с обдувкой дробью, Шлифованием), и испытание такого обобеспечивает более высокую выносливость в активной среде.Осевой канал может быть выполнен сквозным (фиг. ) или иметь центральную перегородку 9 (фиг. 4), т,е. быть выполненным в каждом хвостовике на длину Ь О. В этом случае радиальные отверстия 7 хвостовиков располагают диаметрально противоположно друг дру гу, а заглушки 4 выполняют в форме вращающихся штуцеров известной конструкции. Такой вариант (обеспечивает) позволяет проводить испытания при прокачке через образец активной среды при интенсивном омывании ею поверхности образца, Осевой канал 3 может быть выполнен в форме равномерно расположенных по окрухвостовика (фиг. 5 иветвей 10, а рабочая Т и вариант образца позволяет проводить испытания при одновременном воздействии на плоские участки его рабочей поверхности различных активных сред и быстро оценивать их относительную агрессивность, что повыша-. ет производительность испытаний.При одинаковом диаметре хвостовиков и рабочей части образец (фиг.7 и 8) может быть снабжен расположенной по его середине кольцевой проточкой 12, а втулка выполнена с размещенными на ее внутренней поверхности продольными, закрытыми с торцов (не выходящими за торцы) пазами 13, которые размещены против осевых отверстий хвостовиков и имеют длину Ьи ширину Б. Для лучшего прижатия внутренних стенок втулки к образцу на ее наружную поверхность может оыть одета с натягом винтовая пружина 14 или намотана нить из прочного материала.Такой образец позволяет определять прочность угловых швов соединений в условиях агрессивных сред.Образец работает следую оЗаполненный испытуемой средо эец устанавливают в испьтате не и подвергают воздеиствию кру 5 15гового изгиба. При вращении с изгибомв опасном сечении рабочей части образца образуются усталостные трещины,приводящие в итоге к излому (разрушению) рабочей части образца, по числуциклов которого до разрушения судятоб усталостной прочности материалаобразца в активной среде или контролируемого сварного шва. Так как втулка образца выполнена эластичной, тоона не оказывает влияние на величинувозникающих в образце напряжений, аслужит лишь оболочкой для удержанияжидкости на поверхности образца,При разовой заправке образца испытуемой средой она под действием возникающих при вращении образца центробежных сил стремится перейти из осевого канала через отверстия 7 на поверхность рабочей части, создавая вокруг нее прижатое к ней кольцо жидкости, чем обеспечиваются стабильныеусловия взаимодействия материала сосредой и небольшой расход сред, Прииспользовании образца (фиг, 4 ) активная среда прокачивается через образец и, благодаря диаметрально противоположному размещению каналов 7, активно омывает его рабочую поверхность.Вращающиеся штуцеры 4 обеспечиваютпри этом свободное вращение образцапри неподвижном положении входящих вних патрубков и отводе прокачиваемойсреды,Для сравнительной оценки влиянияна усталость технологии обработки поверхностей при воздействии одной итой же среды используют образцы пофиг.3, радиусные поверхности которыхобработаны по разной технологии (например, токарной обработкой, фрезерованием и шлифованием),При испытаниях таких образцов усталостные трещины, приводящие к излому рабочей части, развиваются болееинтенсивно со стороны менее упрочненной поверхности. Так.как зона усталостного разрушения раньше всего начинает развиваться на менее упрочненной поверхности, то по характеру излома сразу можно определить, какаяиз сравниваемых технологий лучше,т.е. обеспечивает в данной активнойсреде более высокую прочность прициклических нагрузках Если поверхность образца выполнена по одинаковойтехнологии, то увеличивается производительность испытаний, 76857б полнен в виде нескольких параллельных6ветвей.,4. Образец по пп. 1-3, о т л й -50ч а ю щ и й с я тем, что диаметр рабочей части равен диаметру хвостовиков, на поверхности рабочей. части выполнены лыски, а число ветвей каналав каждом хвостовике равно числу лысок.5. Образец по пп 1-3, о т л и -55чающий с я тем, что врабочейчасти выполнена кольцевая проточка,сообщенная с одной иэ ветвей канала. 10 15 20 25 30 35 40 45 Для сравнительной оценки влиянияна усталость различных активных сред-,при одинаковой технологии обработкирабочих поверхностей образца используют образцы по фиг. 5-8, для чего ихглухие осевые каналы заполняют различными активными средами и закрываютпробками 4.ФРасположенная посередине образца,показанного на фиг.7, внутренняякольцевая проточка служит концентратором напряжений и определяет опасноесечение .гладкого по наружной поверхности образца.При испытаниях приводящие к изломуобразца усталосткые трещины более интенсивно развиваются на поверхности,контактирующей с наиболее активной(агрессивной) жидкой средой, поэтомупо характеру излома можно определить,какая из испытываемых сред являетсянаиболее опасной при циклических нагрузках для материала образца,Формула и э о б р е т е н и я1. Образец для испытания материалов в коррозионных средах, содержащий рабочую часть с хвостовиками, вкоторых выполнен. какал вдоль оси образца, заглушки, установленные навходе и выходе канала, и установленную на хвостовиках без зазора и охватывающую с зазором рабочу часть образца эластичную втулку, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения информативности при моделировании потока среды, в хвостовиках выполнены сквозные отверстия длясообщения канала с зазором между рабочей частью образца и втулкой.2. Образец по п.1, о т л и ч а ю- .щ и Й с я тем, что канал герметичноразделен перегородкой, размещенной вего рабочей части.3. Образец по пп 1 и 2, о т л и"ч а ю щ и й с я тем, что канал вы 15768576. Образец по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что контур сечения его рабочей части имеет форму тре -угольника Релло.1576857 Составитель Н.ШвырковаЕдактор И.Горйая Техред М,Дидык Корректор М.Кучерявая Под пи с но осуд ква оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Закаэ ВНИИП ираж 483омитет твенного к 113035, М о иэ,обрет 35, Раушс иям и открьггиям при ГКНТ ССРя наб., д, 4/5