SU1731833A1 - Method of testing of alloy impact strength - Google Patents

Method of testing of alloy impact strength Download PDF

Info

Publication number
SU1731833A1
SU1731833A1 SU894775396A SU4775396A SU1731833A1 SU 1731833 A1 SU1731833 A1 SU 1731833A1 SU 894775396 A SU894775396 A SU 894775396A SU 4775396 A SU4775396 A SU 4775396A SU 1731833 A1 SU1731833 A1 SU 1731833A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
toughness
curves
parameter
phase
test
Prior art date
Application number
SU894775396A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Васильевна Твердохлебова
Ирина Михайловна Спиридонова
Юрий Николаевич Таран
Original Assignee
Днепропетровский государственный университет им.300-летия воссоединения Украины с Россией
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Днепропетровский государственный университет им.300-летия воссоединения Украины с Россией filed Critical Днепропетровский государственный университет им.300-летия воссоединения Украины с Россией
Priority to SU894775396A priority Critical patent/SU1731833A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1731833A1 publication Critical patent/SU1731833A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к способам определени  физико- механических свойств сталей и сплавов. Цель изобретени  - снижение трудоемкости измерени . Способ включает фиксацию распада твердой фазы, проводимого с помощью электрического разр да, с выраженной селективностью разрушени , построение кривых обыскривани , нахождение ударной в зкости по эталонной кривой (S), где S - разность площадей под кривыми обыскривани . Способ позвол ет существенно снизить трудоемкость и врем  измерени  ударной в зкости. 2 ил., 1 табл.The invention relates to metallurgy, in particular to methods for determining the physicomechanical properties of steels and alloys. The purpose of the invention is to reduce the complexity of the measurement. The method includes fixing the decay of a solid phase carried out with the help of an electric discharge, with a pronounced selectivity of destruction, plotting the curvature curves, finding toughness according to the reference curve (S), where S is the area difference under the curvature curves. The method makes it possible to significantly reduce the labor intensity and the measurement time of the impact strength. 2 ill., 1 tab.

Description

(/(/

СWITH

Изобретение относитс  к области физики твердого тела, а именно к исследованию свойств твердых материалов при высокой и низкой температурах, и может быть использовано дл  определени  эксплуатационных характеристик при создании материалов с заданными свойствами в металлургии сплавов .The invention relates to the field of solid state physics, namely to the study of the properties of solid materials at high and low temperatures, and can be used to determine the operational characteristics of creating materials with desired properties in the metallurgy of alloys.

Известен способ Шарли динамических испытаний на ударный изгиб образцов строгой пр моугольной формы в сечении, заключающийс  в оценке работоспособности материала в сложных услови х нагружени  и его склонности к хрупкому разрушению. Способ предусматривает жесткую унификацию размеров образцов и условий проведени  испытаний, так как при динамических испытани х не действует закон подоби . Образец устанавливают на двух опорах ма тникового копра и нанос т удар со стороны , противоположной U-надрезу, вThe known Charly method is a dynamic test for the impact bending of rigorous rectangular-shaped specimens, which consists in evaluating the performance of the material under difficult loading conditions and its tendency to brittle fracture. The method provides for a strict unification of sample sizes and test conditions, since the law of liking does not apply to dynamic tests. The specimen is mounted on two poles of a tiller headlight and is hit from the side opposite to the U-notch in

плоскости, перпендикул рной продольной оси образца. При этом фиксируют углы подъема ма тника весом Р и длиной I до «1 и после «2 разрушени  образца. Ударную в зкость определ ют по формуле: , где АН - работа, затраченна  на деформацию и разрушение образца: Ан Р I (cos a -cos о%) F-площадь поперечного сечени  образца в месте надреза до испытани . Способ примен ют при выборе и приемочном контроле металлов и сплавов до установлени  норм на образцы с V-образным концентратором .plane perpendicular to the longitudinal axis of the sample. In this case, the angles of the tomb lifting with weight P and length I are fixed to "1 and after" 2 destruction of the sample. Impact viscosity is determined by the formula: where AH is the work expended on the deformation and destruction of the sample: An P I (cos a -cos%) F is the cross-sectional area of the sample at the cut point before testing. The method is used in the selection and acceptance control of metals and alloys to establish standards for samples with a V-shaped concentrator.

Основными недостатками этого способа  вл ютс  значительна  трудоемкость и больша  металлоемкость.The main disadvantages of this method are considerable labor intensity and high metal intensity.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ количественной оценки термической устойчивости фаз металлов и сплавов, заключающийс  в фиксации распада твердойThe closest in technical essence to the present invention is a method for quantifying the thermal stability of the phases of metals and alloys, which consists in fixing the decomposition of a solid

XI СОXI SB

00 СО СО00 CO CO

фазы и оценивающий склонность исследуемой фазы к разрушению. Распад твердой фазы осуществл ют с помощью локального воздействи  электрического разр да на выделенную с помощью микроскопа фазу шлифа образца. Об относительной величине термической устойчивости этой фазы суд т по периоду ее существовани , отождествл емому с временем предварительного обыск- ривани . Последнее определ ют по кривой обыскривани : эмпирической временной зависимости измеренной плотности почернений спектральных линий. На этой кривой, кажда  точка которой получена из 9...11 параллельных измерений, отсекают участок, соответствующий регул рному поступлению элементов из исследуемой фазы в облако разр да и именуемый временем предварительного обыскривани . Абсолютное-значение термической устойчивости фаз, выраженной через энергию сублимации , наход т из эмпирически установленной зависимости времени обыскривани  от энергии сублимации. Относительное стандартное отклонение способа определени  термической устойчивости фаз составл ет 0,095. Преимуществом описанного способа  вл етс  снижение трудоемкости и металлоемкости по сравнению с существующими,phase and evaluating the tendency of the studied phase to destruction. The decomposition of the solid phase is carried out using a local effect of an electrical discharge on the phase of the sample separated by a microscope. The relative value of the thermal stability of this phase is judged by the period of its existence, which is identified with the time of preliminary search. The latter is determined from the obscuration curve: the empirical time dependence of the measured blackening density of spectral lines. On this curve, each point of which is obtained from 9 ... 11 parallel measurements, cut off the area corresponding to the regular flow of elements from the phase under investigation into the discharge cloud and called the time of preliminary survey. The absolute value of the thermal stability of the phases, expressed in terms of the energy of sublimation, is found from an empirically established dependence of the time of the survey on the energy of sublimation. The relative standard deviation of the method for determining the thermal stability of the phases is 0.095. The advantage of this method is to reduce the labor and metal consumption compared to the existing,

Однако способ требует дл  своего осуществлени  приготовлени  и травлени  шлифов, что  вл етс  трудоемкой операцией . Кроме того, способ предусматривает использование микроскопа, обычно не поставл емого в комплекте отечественного оборудовани , дл  выделени  изучаемой фазы, что осложн ет получение результатов .However, the method requires for its implementation of the preparation and etching of thin sections, which is a time-consuming operation. In addition, the method involves the use of a microscope, usually not supplied in the complete set of domestic equipment, to isolate the studied phase, which complicates obtaining results.

Целью изобретени   вл етс  снижение трудоемкости при определении ударной в зкости сплавов с межкристаллитным разрушением .The aim of the invention is to reduce the labor intensity in determining the toughness of intergranular fracture alloys.

Цель достигаетс  тем, что воздействие на поверхность контрольного и испытуемого образцов осуществл ют искровым разр дом в режиме селективной эрозии материала, выражающейс  в разрушении охрупчивающей твердой фазы. Об ударной в зкости, завис щей от количества охрупчивающей фазы, суд т по эмпирически установленной авторами зависимости электроискровой эрозии, отождествл емой с разностью площадей под кривыми обыскривани  в неравновесной стадии контрольного и испытуемого образцов , от ударной в зкости сплавов, ан - f (S). В таблице приведены значени  ударной в зкости сталей, найденные по предлагаемому ан , и известному а способам.The goal is achieved in that the impact on the surface of the control and test specimens is carried out by a spark discharge in the mode of selective erosion of the material, which is expressed in the destruction of the embrittling solid phase. Impact strength, depending on the number of the embrittling phase, is judged by the empirically established dependence of electric spark erosion, identified with the area difference under the search curves in the non-equilibrium stage of the control and test samples, on the impact toughness of the alloys, and an - f (S) . The table shows the toughness values of the steels found from the proposed an and known methods.

На фиг. 1 представлены кривые обыскривани  сплавов, например сталей типаFIG. 1 shows the curves of the survey of alloys, such as steel type

03X11Н110М2Т1, (r):1 - дл  контрольного образца, прошедшего термообработку в течение 1 ч при , К и охлажденного в воде; 2 - дл  испытуемого образца, прошедшего термообработку в течение 1 часа при , К и охлажденного в печи; заштрихованный участок соответствует разности площадей под кривыми обыскривани  в неравновесной стадии, (r),T.e. параметру03X11H110M2T1, (r): 1 - for a control sample that has been heat-treated for 1 hour at, K and cooled in water; 2 — for a test specimen that has been heat-treated for 1 hour at, K and cooled in an oven; the shaded area corresponds to the area difference under the tracelines in the non-equilibrium stage, (r), T.e. parameter

S.S.

На фиг. 2 показана эталонна  крива  зависимости ударной в зкости ан от параметра S дл  образцов с известной ударной в зкостью: параметр S записан дл  ионнойFIG. Figure 2 shows the reference curve for the dependence of toughness an on the parameter S for samples with known toughness: the parameter S is written for ionic

линии титана в стал х типа 03X11Н10М2Т1 TiH 308,88 нм).Titanium lines in steels x of type 03X11H10M2T1 TiH 308.88 nm).

Изобретение осуществл ют следующим образом.The invention is carried out as follows.

Привлекают образцы произвольныхAttract arbitrary samples

размеров массой не менее 30 г, рабоча  поверхность которых зачищаетс  на алмазном круге до шероховатости RZ не более 20 мкм. Распад хрупких структурных составл ющих осуществл ют воздействием на поверхность образцов высоковольтного конденсированного искрового разр да, например от генератора ИГ-3 в режиме выраженной селективности эрозии материала: сила тока в первичной цепи повышающегоsizes weighing at least 30 g, the working surface of which is brushed on the diamond wheel to an RZ roughness of no more than 20 microns. The breakdown of brittle structural components is carried out by exposing the surface of samples to a high-voltage condensed spark discharge, for example, from an IG-3 generator in the mode of pronounced selectivity of material erosion: the current strength in the primary circuit

трансформатора 1,8...2,0 А, напр жение 220В, аналитический промежуток 1,5 мм, вспомогательный разр дник 2,5 мм, проти- воэлектрод - угоольный стержень ju 6 мм, заточенный на усеченный конус или полусферу .transformer 1.8 ... 2.0 A, voltage 220V, analytical gap 1.5 mm, auxiliary gaiter 2.5 mm, counter-electrode - angular core ju 6 mm, sharpened to a truncated cone or hemisphere.

На микрофотометре, например МФ-2, провод т фотометрирование, измер   плотности почернений Ј спектральных линий элементов хрупкой структурной составл ющей , например TI П308.88 нм титана в карбиде титана испытуемого образца стали типа ОЗХ11Н10М2Т1, прошедшего термообработку в течение 1 ч при температуре 873, К с последующим охлаждением в печи, воOn a microphotometer, for example, MF-2, photometry, measurement of blackening density Ј of spectral lines of brittle structural elements, such as TI P308.88 nm titanium in titanium carbide of a test specimen of type OZH11N10M2T1 steel, heat treated for 1 hour at a temperature of 873, K followed by cooling in the oven, during

всех спектрограммах, регистрируемых на движущуюс  во времени обыскривани  г с заданным шагом (шаг подбираетс  таким, чтобы почернени  спектральных линий не выходили за пределы 0,40...1,80) фотопластинку спектрального прибора, например спектрографа ИСП-30. Име  параметры Ји г, стро т кривые (т), так называемые кривые обыскривани . Типичные кривые обыскривани  представлены на фиг.1.all spectrograms recorded for moving in the time of the search of r with a given step (the step is chosen so that the blackening of the spectral lines does not go beyond 0.40 ... 1.80) to a photographic plate of the spectral instrument, such as an ISP-30 spectrograph. Having the parameters Ј and g, plot the curves (t), the so-called obscure curves. Typical obscure curves are shown in FIG.

Под начальным участком кривой обыскривани  (т), ограниченным по оси абсцисс значением времени обыскривани , необходимого дл  установлени  регул рного режима поступлени  вещества, напримерUnder the initial portion of the curve of the search (t), bounded along the abscissa, the value of the time of the search required to establish a regular mode of intake of a substance, for example

40 с на фиг. 1, измер ют площадь с помощью планиметра или другим способом, котора , например дл  контрольного образца (на фиг. 1, крива  1) равна 20,6 Дж с. Аналогично наход т площадь дл  испытуемого образца. Затем определ ют разность площадей под кривыми обыскривани  дл  контрольного и испытуемого образцов и получают параметр S, например 5,4 Дж с. Далее стро т эталонную кривую зависимости ударной в зкости, ан, от параметра S, дл  стандартных образцов с известной ударной в зкостью (S). Подобна  крива  приведена на фиг. 2.40 seconds in FIG. 1, the area is measured using a planimeter or other method, which, for example, for a control sample (in FIG. 1, curve 1) is equal to 20.6 J s. Similarly, find the area for the test specimen. The area difference under the search curve for the control and test specimens is then determined and a parameter S is obtained, for example, 5.4 J s. Next, a reference curve of impact strength, an, on parameter S, is constructed for standard samples with known impact strength (S). A similar curve is shown in FIG. 2

Наход т значение ударной в зкости испытуемого образца с установленным параметром S, например, равным 5,4 Джс, по кривой (S), представленной, например , на фиг. 2. Она составл ет 1,8 105 Дж м 2, относительное стандартное отклонение равно 0,07.Find the toughness value of the test specimen with the parameter S set, for example, equal to 5.4 Js, along the curve (S) shown, for example, in FIG. 2. It is 1.8–105 J m 2, the relative standard deviation is 0.07.

Положительный эффект от использовани  изобретени  заключаетс  в снижении в три раза трудоемкости по сравнению с известными способами и уменьшении металлоемкости .The positive effect from the use of the invention is to reduce the labor intensity by three times compared with the known methods and reduce the metal intensity.

о,ооLtd

00

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ определени  ударной в зкости сплавов, включающий подготовку образцов, воздействие на их поверхность искровым разр дом и фиксирование распада твердой фазы, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  трудоемкости, воздействие на поверхность контрольного и испытуемого образцов осуществл ют искровым разр дом , разрушающим охрупчивающую твердую фазу, провод т фотометрирование, измер   плотность почернени  спектральных линий элементов этой фазы, стро т кри- 5 вые зависимости плотности почернени  (Ј) от времени обыскривани  (т) (r), определ ют разность площадей под кривыми Ј f(r) и получают параметр S, стро т эталонную кривую зависимости ударной в зкости ан от параметра S дл  образцов с известной ударной в зкостью (S) и наход т ударную в зкость дл  испытуемого образца по эталонной кривой (S), где ан 0A method for determining the toughness of alloys, including sample preparation, exposure to their surface by a spark discharge, and fixation of solid phase decomposition, characterized in that, in order to reduce labor intensity, the test and test specimens are exposed to the surface with a spark explosion, which destroys the embrittlement solid. phase, photometry is carried out, the density of the blackening of the spectral lines of the elements of this phase is measured, the curves of the dependence of the blackening density (Ј) on the time of the survey (t) (r) are determined, the area difference under the Ј f (r) curves is obtained and the parameter S is obtained, a reference curve of toughness versus parameter S is plotted for samples with known toughness (S), and the toughness for the test sample is found from the reference curve (S) where en is 0 ударна  в зкость, Дж м , S - разность пло- 25 щадей под кривыми зависимости Ј f(r) параметр S, Дж с.impact viscosity, J m, S is the difference of the area of 25 spans under the curves Ј f (r), the parameter S, J s. Г -2 ftR -2 ft 6 .6 ,$жм, $ zhm S W &X-C (Риг 2 S W & X-C (Rig 2
SU894775396A 1989-11-03 1989-11-03 Method of testing of alloy impact strength SU1731833A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894775396A SU1731833A1 (en) 1989-11-03 1989-11-03 Method of testing of alloy impact strength

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894775396A SU1731833A1 (en) 1989-11-03 1989-11-03 Method of testing of alloy impact strength

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1731833A1 true SU1731833A1 (en) 1992-05-07

Family

ID=21487936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894775396A SU1731833A1 (en) 1989-11-03 1989-11-03 Method of testing of alloy impact strength

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1731833A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116818560A (en) * 2023-08-30 2023-09-29 北京建筑大学 Long-term service life evaluation method for brittle solid material under power impact

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 9454-78. Металлы. Методы испытаний на ударный изгиб при пониженной компактной и повышенной температурах. Авторское свидетельство СССР № 1226204,кл. G 01 N 21/64,1984. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116818560A (en) * 2023-08-30 2023-09-29 北京建筑大学 Long-term service life evaluation method for brittle solid material under power impact
CN116818560B (en) * 2023-08-30 2023-10-31 北京建筑大学 Long-term service life evaluation method for brittle solid material under power impact

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Michael et al. An analytical electron microscope study of the kinetics of the equilibrium segregation of bismuth in copper
O'Reilly et al. A novel calibration strategy for the quantitative imaging of iron in biological tissues by LA-ICP-MS using matrix-matched standards and internal standardisation
Li et al. Correlation between aging grade of T91 steel and spectral characteristics of the laser-induced plasma
SU1731833A1 (en) Method of testing of alloy impact strength
Scarlin Fatigue crack growth in a cast Ni-base alloy
US4768383A (en) Method of predicting remaining lifetime of metal material
US7175720B2 (en) Non-destructive testing method of determining the depletion of a coating
JP2000275164A (en) Stress corrosion crack test method
Chang et al. Non-destructive residual stress measurement using eddy current
JP3334070B2 (en) A method for estimating creep life of hot parts for gas turbines.
US7150798B2 (en) Non-destructive testing method of determining the service metal temperature of a component
Serbiński et al. Morphology and corrosion characteristics of laser surface remelted Al‐Si alloy at cryogenic conditions
Doig et al. The stress corrosion susceptibility of a quenched and tempered 12 pct crmov martensitic stainless steel
Bahl et al. Retardation of Small Creep–Fatigue Crack in Gr. 91 Steel Through the Combined Effects of Stress Relaxation, Microstructural Evolution, and Oxidation
RU2140071C1 (en) Process determining operational life of bearing member made of high-temperature thermally compacted aluminum alloy in structure of aircraft
Hack et al. Influence of compressive residual stress on the crack-opening behavior of part-through fatigue cracks
Mignard et al. Thermal shock behaviour of a coarse grain porous alumina: Part II Stress intensity factor and damage evaluation
Selverian et al. Preparation of cross sections of thin‐coated sheet steel for analytical electron microscopy observation
Taira et al. Detection of Fatigue Damage by X-rays
SU1677575A1 (en) Specimen for bending stress relaxation test
SU1272198A1 (en) Method of performing quantitative electron auger spectroscopy for analyzing composition of grain boundary,interphase and segregations
Nanstad et al. Phosphorus free energy change associated with segregation to grain boundaries in submerged-arc welds
JPH06324032A (en) Measuring method of creep damage of chrome-molybdenum steel
SU1544836A1 (en) Method of determining burn temperature of semifinished articles of aluminium alloys
KAKIUCHI A Remnant Effect in X-ray Reflection from Quartz due to a Strong Electric Field. I.