SU1527553A1

SU1527553A1 - Method of producing specimen with strain concentrator

Info

Publication number: SU1527553A1
Application number: SU884414883A
Authority: SU
Inventors: Юрий Нестерович Ленец; Александр Наумович Ткач; Илья Богданович Полутранко; Николай Дмитриевич Дмитрах
Original assignee: Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1989-12-07

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике и позвол ет изготавливать образцы дл определени сопротивлени материалов зарождению в них трещин. Цель изобретени - повышение точности задани номинального радиуса концентратора. По способу образец 1 надрезают и выращивают усталостную трещину 6 из вершины надреза 5 путем циклического нагружени образца 1. После циклической к образцу 1 прикладывают статическую нагрузку, величина которой превышает амплитудное значение циклической нагрузки, снимают нагрузку и термической обработкой устран ют остаточные напр жени и структурные изменени в материале у вершины концентратора и обеспечивают номинальную величину его радиуса. 1 ил., 1 табл.The invention relates to a testing technique and permits the manufacture of samples for determining the resistance of materials to the initiation of cracks in them. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the nominal radius of the hub. According to the method, sample 1 is notched and a fatigue crack 6 is grown from the top of notch 5 by cyclic loading of sample 1. After cyclic to sample 1, a static load is applied, which exceeds the amplitude value of the cyclic load, the residual stresses and structural changes are removed by heat treatment in the material at the top of the hub and provide a nominal value of its radius. 1 ill., 1 tab.

Description

ел to чate to h

сд елsd ate

соwith

Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к способам изготовлени образцов дл определени сопротивлени материалов зарож- дению в них трещин.The invention relates to a testing technique, and specifically to methods for producing samples for determining the resistance of materials to the initiation of cracks in them.

Цель изобретени - повьшение точности задани номинального радиуса концентратора.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the nominal radius of the hub.

На чертеже изображена схема уст- ройства дл изготовлени образца с концентратором.The drawing shows a diagram of an apparatus for making a sample with a concentrator.

Устройство содержит образец 1 пр моугольной формы поперечного сечени , заделку 2 дл жесткого креп- лени образца 1 одним его торцом, захват 3 образца 1 у его свободного торца, кривошипно-шатунный механизм 4, св занный с захватом 3, надрез 5 образца и усталостную трещину 67 в нем.The device contains a sample 1 of a rectangular cross-section, a seal 2 for rigid mounting of sample 1 with one of its ends, a grip 3 of sample 1 at its free end, a crank mechanism 4 associated with the grip 3, an incision 5 of the sample and a fatigue crack 67 in it.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Образец 1 надрезают. Закрепл ют консольно. Захватом 3 образец сое- дин ют с механизмом 4 его нагружени Путем циклического нагружени образца I из вершины его надреза 5 выращивают усталостную трещину. Затем прикладывают статическ гю нагрузку дл раскрыти усталостной трет.ины 6, величина которой превышает ампдитуднЬе значение циклической нагрузки. Снимают нагрузку и термической обработкой устраи ют остаточные напр жени и структурные изменени в материале у вершины концентратора и обеспечивают номинальную величину радиуса концентратора.Sample 1 is incised. Fixed console. By gripping 3, the sample is connected to the mechanism 4 for loading it. By cyclically loading the sample I, a fatigue crack is grown from the top of its notch 5. A static load is then applied to expose the fatigue tertiary 6, the value of which exceeds the amplitude value of the cyclic load. The load is removed and heat treated dissolves the residual stresses and structural changes in the material at the top of the concentrator and provides the nominal radius of the concentrator.

П р и м е р. Из стали 40Х изготавл ют призматические образцы размером 12 «18 180 мм, которые после закалки отжигают. Со стороны меньшей грани шлифованием вьшолн ют надрез 5 глуби ной 2,0 мм и радиусом вершины О PRI me R. Prismatic samples of size 12 "18 180 mm, which are annealed after quenching, are made of 40X steel. From the side of the smaller face, grinding out an incision 5 of a depth of 2.0 mm and a radius of the tip O.

0,2 мм. Консольным изгибом с длиной рычага 160 мм образец 1 подвергают циклическому нагружению частотой 15 Гц, коэффициентом асимметрии, равным нулю, и размахом нагрузки 480 Н. Циклическое иагружение прекращают после выращивани усталостной трещины 6 длиной 2 мм. Прикладывают статическую нагрузку различной величины. Далее осуществл ют отжиг образцов и провод т измерение радиуса вершины трещины с помощью микроскопа МИМ-8 при увеличении XI000. Радиус опре- деле ют на поверхности большей грани образца 1 и в ее центральном слое путем сошлифовываии части образца параллельно большей грани на глубину 6 мм. 0.2 mm. A cantilever bend with a lever length of 160 mm, sample 1, is subjected to cyclic loading with a frequency of 15 Hz, an asymmetry factor of zero, and a load swing of 480 N. Cyclic loading is stopped after growing a fatigue crack 6 with a length of 2 mm. Apply a static load of various sizes. Next, the samples are annealed and the crack tip radius is measured using an MIM-8 microscope with an increase of XI000. The radius is determined on the surface of the larger face of sample 1 and in its central layer by grinding a part of the specimen parallel to the larger face to a depth of 6 mm.

Результаты приведены в таблице.The results are shown in the table.

Из таблицы видно, что предлагаемый способ позвол ет получить концентратор напр жений требуемого радиуса в диапазоие значений 15- 1000 мкм, чтЬ недостижимо известными способами.The table shows that the proposed method allows to obtain a stress concentrator of the required radius in the range of 15–1000 µm, which is unattainable by known methods.

Claims

Invention Formula

A method of making a sample with a stress concentrator, which consists in cutting the sample and extruding the fatigue crack from the notch tip by cyclic loading of the sample, characterized in that, in order to increase the accuracy of the nominal radius of the concentrator, after applying a cyclic load to the sample, static load, the value of which exceeds the amplitude value of the cyclic load, is relieved and heat treatment eliminates residual stresses and structural measurements. In the material at the top of the hub.