SU1632158A1 - Способ определени циклической долговечности металлических материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике и позвол ет определ ть остаточную долговечность материала после его предварительного эксплуатационного нагружени . Цель изобретени  - повышение информативности путем определени  долговечности материала при различных параметрах многоциклового нагружени . Эта долговечность N определ етс  дл  величины к пластической накопленной в материале деформации из соотношени  о - o-f у On -a 4К оь -а где К - коэффициент, посто нный дл  данного металла и его темперэтурьг,определ - етс  из этого же соотношени  дл  полученных опытом к, о и NI при симметричном циклическом нагружении образцов, а оп - амплитуда напр жений, соответствующа  долговечности Nn материала дл  перехода от мало- к многоцикловой усталости, которую получают из опыта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 45

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике и позвол ет определ ть остаточную долговечность материала после его предварительного эксплуатационного нагружени .

Цель изобретени  - повышение информативности путем определени  долговечности материала при различных параметрах многоциклового нагружени .

Способ иллюстрируетс  чертежом и осуществл етс  следующим образом.

Из .материала конструкции изготавливают образцы, нагружают их эксплуатационной нагрузкой,определ ют накопленную пластическую деформацию а

материала и осуществл ют их нагружение симметричными циклами с амплитудой Oj( )до разрушени , регистрируют число NI циклов до разрушени , изготавливают партию дополнительных образцов, аналогичных основным, подвергают их испытани м на усталость при симметричном нагружении и определ ют предел их выносливости 7„ , число Nn циклов перехода от мало- к многоцикловой усталости и соответствующую ему амплитуду он циклического напр жени . Определ ют величину к пластической деформации, накопленную в материале основных образцов при эксплуатационном параметрическом многоцикловом нагружеQS Сл

СЛ 00

ним, и Е1еличину О амплитуды напр жени  их нагружени  из соотношени :

к 1

КТт

-01

4Ка - гт,

On Hi

Определ ют коэффициент К, посто нный дл  данного материала и его температуры, а остаточную циклическую долговечность при эксплуатационном параметрическом нэгружении определ ют из соотношени 

г/п - о

4К

(7-C7-f

7П -а

гМ 10,(2)

Кроме этого, изготавливают вторую партию дополнительных образцов, нагружают ИУ раст жением и определ ют их удлинение (3 при разрыве, по которому определ   ю г ма ксимал ьно допустимую вели- чину м кс - 3/ деформации, накопленной п материале при соответствующей мини- РЛЗЛЬНОЙ долговечности Nn. Дп  максимальной долговечности NHCX материала при циклическом нагружении определ ют ми- ьимально допустимую величину гмин накопленной деформации из соотношени 

к

ГминМигх Ю,(3)

и определ ют интервал гМакс е €мин величин Ј накопленной в материале пластической деформации при эксплуатационном параметрическом нагружении.

Способ.позвол ет, таким образом, при различных параметрах предварительного эксплуатационного нагружени  {статическое о услови х релаксации напр жений или попзучести, динамическое с различными циклами и мх амплитудами при различных температурах и времени нагружени ) определ ть остаточную циклическую долговечность различных конструкционных металлов ,

Пример. Из хромоникелевЬй стали изготовили цилиндрические образцы диаметром б мм и длиной 50 мм рабочей части, которые снабжены резьбовыми головками дл  закреплени  в испытательных машинах УР-10, МИР-ст дл  предварительного нагружени  и испытани  на циклическую долговечность .

Предварительное нагружение было статическим в услови х ползучести материала при комнатной температуре. Определили дл  хромоникелевой стали предел выносливости o-i 440 МПа, он 0,85 «в МПа и Nn -(1,2-3,0).WA циклов. Отобрали серию образцов с накопленной пластической деформацией FI -- 2 -1СГ3 в результате предварительного нагружени , При цикли

ческом нагружении образцов этой серии при амплитуде ff 480 МПэ напр жений получили их долговечность NI - 1 -10 циклов . По соотношению (1) получили, что 5 К- 17,2 Принима . МПа, из интервала On ., из соотношени ) получаем конкретную зависимость

tN5fe.1022.19(

котора  показана пунктирной линией на

Ю чертеже в логарифмических координатах, где верхние индексы у N указывают амплитуду циклических напр жений в МПа.

-Чтобы ограничить полученную зависимость , испытали серию образцовраст жени15 ем и определили (5/2, котора  ограничивает предварительную деформацию сверху. Затем испытали серию образцов без накопленной деформации и определили Мисх Из

п соотношени  (3) нашли Емин .

Образцы хромоникелевой стали нагрузили статически при ползучести при комнатной температуре. Затем довели их до разрушени  симметричной циклической на„ грузкой с амплитудой 540 МПа. Полученна  зависимость показана на чертеже сплошной линией Практическое совпадение сплошной и пунктирной линий подтверждает правомерность способа

30

Claims (2)

1. Способ определени  циклической долговечности металлических материалов, заключающийс  в том, что из материала конструкции изготавливают образцы, нагружают их эксплуатационной нагрузкой, затем - циклической нагрузкой, регистрируют число циклов до разрушени , по которому суд т о циклической долговечности материала, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности путем определени  долговечности материала при различных параметрах многоциклового нагружени , изготавливают партию дополнительных образцов, аналогичных основным, подвергают их испытани м на усталость при симметричном нагружении и определ ют предел выносливости ff-i. число циклов Nn перехода от мало- к многоцикловой усталости и соответствующую ему амплитуду о циклического напр жени , партию основных образцов испытывают в эксплуатационном режиме и определ ют накопленную пластическую деформацию F. . затем подвергают испытани м на усталость при симметричном нагружении и наход т их циклическую долговечность NI. а остаточную циклическую долговечность N материала при амплитуде напр жений о, имеющего

после эксплуатационного нагружени  пластическую деформацию/;, определ ют из соотношени 

к О-rt iак ff °-Ч

On-гтqK fTri-rr

Ј

где К - коэффициент материала, завис щий от его температуры, определ ют из соотно- шени 

о -

oi-g-j On -(Л

4К

On -О(

CiNi 10

2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности путем исключени  вли ни  максимально и мини

мально допустимых величин эксплуатационной пластической деформации, изготавливают дополнительно две партии образцов, одну нагружают раст жением и определ ют удлинение образцов при разрыве , по которому суд т о максимально допустимой величине деформации, способной накапливатьс  в материале, а другую подвергают испытани м на усталость, определ ют циклическую долговечность материала, не подвергавшегос  эксплуатационному нагружению, по которой суд т о минимально допустимой величине накопленной деформации.

т

ц    IQS

NIMH Nt/cx.

Цч&