RU1793344C - Способ определени эффективного структурного параметра материала - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам orределени  размеров структурных па- рг метров, эффективно вли ющих на трещине стойкость и энергоемкость материала nf и разрушении.

Известен способ определени  структурно гр параметра расчетным путем, на основе ха эактеристик механических свойств матеpiала , устанавливаемых при стандартных

механических испытани х.

Недостатками этого способа  вл ютс  .применение косвенного, расчетного, а не пр мого физико-механического метода, а гзкже значительные трудовые, энергетические и материальные затраты на реализацию , особенно дл  конструкционных материалов низкой и средней прочности.

Известен способ рентгенографического определени  размера предразру- шени  по толщине MA h (размер 2НА этой зоны в направлении нормали к поверхности трещины может совпадать или не совпадать с величиной hen 2h эффективного структурного параметра материала) микросло  материала под поверхностью излома с наибольшим градиентом зависимости В f(hi) интегральной ширины дифракционной линии от текущей глубины излома hi,  вл юvi о

Сл СлЭ

Ј

щийс  наиболее близким к изобретению по технической и методической сущности и включающий получение усталостного излома , прицельно-локальные рентгеносъемки с поверхности разрушени  при углах скани- ровани  в 60° и глубине эффективно рас- сеивающего сло  Ьэфф. 1 10 м, чередующиес  с химическим стравливани- ем микрослоев материала толщиной .Ah 1 /2 пэфф при условии, что 1 /2пэфф 5 10 м.сточностью контрол  за толщиной Ah не выше ± 1 мкм, построение зависимости В f(hi) нахождение из нее глубины излома ПА «h. которой соответствует интегральна  ширина дифракционной линии ВА ( 0,7-0,8)ВР, где Вр - интегральна  ширина дифракционной линии при рентгеносъемни- ке непосредственно с поверхности разрушени :Недостатками этого способа  вл ютс  низка  достоверность определени  величины эффективного структурного параметра материала hen-2h и значительные затраты на реализацию, обусловленные ТеЦ, что не определены характеристические размеры образца и услови  формировани  усталостного излома при механическом воздействии на материал с трещиной (начальна  скорость V0 и начальна  длина 10 трещины), при которых глубина излома ПА совпадает с параметром h O.Shcn в некотором интервале изменени  длин трещины (IcHk) и не установлены границы этого интервала; толщина

Ah 5 поочередно стравливаемого с поверхности излома микррсло  материала и глубина Нд.к. рентгенографировани  установлена без учета размеров структурных элементов материала и точности достижени  поставленной цели, поэтому при Ah 5 ми точности контрол  за Ah не выше ±1 м погрешность в определении ПА может достигать 50% и более; произвольно установлена обща  глубина 10 м химического стравливани  излома, вли юща  на точность определени  размера .

Поочередные рентгеносъемники с излома предусмотрены только в симметричной геометрии, не позвол ющей всегда с достаточной достоверностью определ ть эффективный структурный параметр материала, особенно при относительно малых его величинах: hen 8 м.

Условие определени  размера hA h по интегральной ширине дифракционной линии ВА - (0,7-0,8)ВР не  вл етс  посто нным , поскольку величины ВА и Вр завис т от геометрии рентгеносъемки.

. 0 °

и 0

5

5

5

Цель изобретени  - повышение достоверности определени  эффективного структурного параметра материала при снижении затрат на реализацию.

С этой целью применен способ, включающий механическое воздействие на локальные объемы материала с трещиной при начальной скорости V0 (2-5) 10 9м/цикл и начальной длине 0 усталостной трещины lo/B 0,43-0,44 (где В - ширина призматического образца), позвол ющее сформировать под поверхностью усталостного разрушени  микрослой материала с наибольшим градиентом зависимости (3 f(hi) физической ширины /3 дифракционной линии от глубины hi, толщина которого h ПА совпадет в определенном интервале 0,44- 0,55 изменени  длин li/B усталостной трещины с величиной 0,5 henПараметрами , задающими услови  воздействи ,  вл ютс ;

характеристические размеры геометрически подобных стандартных призматических образцов (ГОСТ 25.506-85) - толщина t образцов, при 35 мм t 55 мм, где t f(0b,2) и ширина В, при t/B 0,5;

оптимальные начальна  скорость V0 (2-5) м/цикл и начальна  длина 1о/В 0,43-0,44 усталостной трещины;

определенный интервал 0,44-0,55 изменени  длины li/B усталостной трещины.

Физико-химическое воздействие на поверхность темплета, вырезанного из характеристического участка усталостного излома, заключающеес  в поочередной рен- тгеносъемке поверхности темплета излома на заданную глубину пд.к. и в химическом стравливании микрослоев материала заданной толщина Ahi с указанной поверхности темплета до конкретной глубины-Ик, позвол ющее получить зависимость /3 f(hi) и по положению точки перегиба зависимости Р f(hi) в конце первого, наиболее, крутого этой зависимости определить толщину h , по которой устанавливаетс , в первом приближении, величина hen sa2b эффективного структурного параметра материала, а затем уточн етс  с учетом ее кратности среднему размеру Зэ кристаллических зерен материала.

Параметрами, задающими услови  воздействи ,  вл ютс  жесткость рентгеновского излучени  подбираема  с учетом среднего размера d3 кристаллических зерен материала; геометри  рентгеносъемки - асимметрична  или симметрична  в зависимости от величины d3 и жесткости рентгеновского излучени ; глубина Ьд.к. f(d3) рентгеносъемки при условии, что (da/ha..)

51793344 б

, - - .

-п - целое число, большее единицы; толщи-поверхности усталостного излома: конечtjia Дгц 0,5сП) микрослоев материала поо-нз  глубина hk (2,5-3)3 химического

чередно химически стравливаемых сстравливани  излома.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  эффективного структурного параметра материала, харак- т еризующего его трещиностойкость, заключающийс  в. том, что определ ют предел тэкучести О),2 и средний размер 6з кристаллических зерен материала, выращивают ус- т местную трещину в стандартном образце атериала толщиной t и шириной В при у ;ловии t/B 0,5 путем приложени  эксцен- тзичного циклического раст жени  при посто нной нагрузке до излома образца, в срезают темплет из характеристического участка излома; определ ют зависимость {$ f(hi) физической ширины дифракционной л 1нии от глубины hi путем поочередной рентгеносъемки поверхности темплета излома н з глубину Нэк и химического стравливани  м лкрослоев материала толщиной A hi с указанной поверхности темплета до глубины иллома И, по найденной зависимости определ ют толщину h микросло  материала подА поверхностью разрушени  с наибольшим градиентом этой зависимости и определ ют величину искомого структурного параметра hen из соотношени  hen 2h,o т л ич а ю щ и и с   тем/что, с целью повышени  достоверности при снижении затрат на реализацию , выращивание усталостной тре- щины производ т при начальной скорости V0 (2-5) 10 9м/цикл и начальной длине lo трещины lo/B 0,43-0,44, глубину излома hx выбирают из услови  hK (2,5-3,0)5з, рентгеносъемку .производ т в асимметричной или симметричной геометрии с участков поверхности темплета излома, расположенных на рассто нии li от точки приложени  нагрузки при I|/B 0,44-0,55, толщину A hj стравливаемых микрослоев материала выбирают из услови  A hi О.бЗз, толщину h определ ют по положению точки перегиба зависимости р(hi) в конце первого, наиболее крутого спада этой зависимости и величину hen определ ют с учетом ее кратности

   величине 6з.