SU1742711A2

SU1742711A2 - Method of strength testing of article of brittle materials

Info

Publication number: SU1742711A2
Application number: SU904887588A
Authority: SU
Inventors: Татьяна Сергеевна Степанянц
Original assignee: Т.С Степан нц
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Изобретение относитс к акустико- эмиссиснному контролю прочности. Цель изобретени - повышение точности. Изобретение предусматривает нагружение издели до возникновени стабильной скорости счета акустической эмиссии, регистрацию соответствующей нагрузки и определение по ней разрушающей нагрузки при последующем монотонном нагружении Дл устранени паразитного уменьшени прочности в результате такого нагруж ени предложено осуществл ть его при относительной влажности воздуха 60 - 90% и выдерживать издели в разгруженное состо нии не менее 1 ч. Экспериментально доказано, что при соблюдении этих условии значительно возрастает точность контрол керамических изделий.This invention relates to acoustic emission control. The purpose of the invention is to improve accuracy. The invention provides for loading the product until a stable acoustic emission counting rate occurs, registering the corresponding load and determining the breaking load on it during subsequent monotonic loading. To eliminate the parasitic strength reduction as a result of such loading, it was proposed to carry it out at a relative humidity of 60–90% in the unloaded state for at least 1 hour. It has been experimentally proved that if these conditions are met, the exact st control ceramics.

Description

Изобретение относитс к неразрушающему контрстю акустико-эмиссионным методом и вл етс усовершенствованием способа по основному авт св. № 1663535.The invention relates to a non-destructive acoustic emission method and is an improvement of the method according to the main author of St. No. 1663535.

Известен способ, согласно которому нагружают эталонные образцы до разрушени , регистриру скорость счета стабильной акустической эмиссии перед разрушением Издели контролируютс нагружением с величины нагрузки, соответствующей стабильной скорости счета N Если при первом нагружении не по вилась акустическа эмисси , то изделие разгружают и нагружают вновь до по влени сигналов акустической эмиссии По максимальной нагрузке при этом суд т о прочности издели There is a method according to which reference samples are loaded before destruction, registering the counting rate of stable acoustic emission before destruction. The products are controlled by loading from a load value corresponding to a stable counting rate N If acoustic emission did not appear at the first loading, then the product is unloaded and loaded again until acoustic emission signals The maximum load is judged on the strength of the product.

Недостатком известного способа вл етс низка точность контрол The disadvantage of this method is the low accuracy of control

Цель изобретени - повышение точности контрол за счет создани условий испытаний изделий снижающих паразитное снижение прочности от нагруженииThe purpose of the invention is to improve the accuracy of control by creating conditions for testing products that reduce parasitic decrease in strength from loading.

Поставленна цель достигаетс тем, что первое нагружение издели осуществл ютThe goal is achieved by the fact that the first loading of the product is carried out

при относительной влажности воздуха оО 90% а последующее нагружение осущестЕ- л ют не менее чем через 1 ч после сн ти предыдущей нагрузки.at relative air humidity of 90% and subsequent loading is carried out not less than 1 h after removal of the previous load.

Способ осуществл ют следующим oGpa- зомThe method is carried out as follows.

Разрушают эталонный образец, регистриру стабильную N Первое нагружение издели осуществл ют с нагрузки соответствующей измеренной стабильной причем при влажности 60 - 90% После чего изделие разгружают и выдерживают не менее 1 ч Затем осуществл ют последующие нагружени .Destroy the reference sample, registering a stable N. The first loading of the product is carried out from a load corresponding to the measured stable one at a humidity of 60-90%. After that the product is unloaded and held for at least 1 hour. Then the subsequent loading is carried out.

Опыты показывают, что при монотонном нагружении до разрушени например при изгибе керамического издели на зависимости N от времени нагружени незадолго перед разрушением имеет место плато соответствующее развитию превалирующего дефекта с посто нной скорость Если керамическое изделие нагружать до стабильной N то после выдержки в разгруженном состо нии соседн разрушающа Experiments show that under monotonous loading before destruction, for example, when a ceramic product bends on the dependence of N on loading time shortly before destruction, there is a plateau corresponding to the development of the prevailing defect with a constant speed.

рR

гг-гга1yy-yy1

..

««од““ One

№No

нагрузка оказываетс в 1,5- 2,0 раза выше, чем у контрольной выборки, не подвергавшейс нагружению. Такое повышение разрушающей нагрузки происходит со скоростью Р, затухающей во времени т по экспоненте tthe load is 1.5-2.0 times higher than that of the control sample not subjected to loading. Such an increase in the breaking load occurs at a rate P that decays in time t exponentially t

Р Р0ехр(- г/Т),R Pohr (- g / T),

и реализуетс наполовину уже в первые сутки , а через 1 ч выдержки в разгруженном состо нии эффект упрочнени перекрывает снижение разрушающей нагрузки в результате выдержки под нагрузкой при АЭ со стабильной Kl. Упрочнение, по видимому, обусловлено тем что при нагрузке, соответствующей стабильной N, влага окружающей атмосферы получает доступ к устью превалирующего дефекта, притупл ет в процессе выдержки без нагрузки кончик трещины и тем самым снижает развитие дефекта при повторном нагружении. Экспериментально установлено, что эффект упрочнени наблюдаетс при нагружении в атмосфере с отно- сительной влажностью 60 - 90%, оптимальное значение которой дл конкретного материала можно определить в предварительных опытах.and it is realized by half already on the first day, and after 1 h of exposure in the unloaded state, the reinforcement effect overlaps the decrease in destructive load as a result of exposure under load with AE with stable Kl. Hardening, apparently, is due to the fact that at a load corresponding to a stable N, the moisture of the surrounding atmosphere gains access to the mouth of the prevailing defect, blunts the tip of the crack in the process of holding without load, and thereby reduces the development of the defect upon repeated loading. It has been established experimentally that the hardening effect is observed under loading in an atmosphere with a relative humidity of 60–90%, the optimum value of which for a particular material can be determined in preliminary experiments.

При реализации способа предварительно нагружают по 4 образца при разных значени х относительной влажности W окружающего воздуха до возникновени стабильной N, регистрируют соответствующие нагрузки Pi и выдерживают образцы каждой выборки в разгруженном состо нии различное врем г. например 1.3 6 и 10 ч. Затем снова образцы нагружают до стабильной N и регистрируют соответствующие нагрузки Р2. Значение W, при котором отношени Р2/Р1 максимальны, вл етс оптимальным. Контрольное нагружение издели не об зательно производить при оптимальном значении W. Важно лишь с учетом результатов испытаний образцов назначить врем выдержки в разгруженном состо нии такое, которое гарантирует преобладание эффекта упрочнени над деградацией при контрольном нагружении.When implementing the method, 4 samples are preloaded at different values of the relative humidity W of the ambient air until a stable N occurs, corresponding loads Pi are recorded and the samples of each sample are kept in the unloaded state for different times, for example 1.3 6 and 10 hours. Then the samples are loaded again. to stable N and record the corresponding load P2. The value of W, at which the P2 / P1 ratio is maximum, is optimal. It is not necessary to carry out the control loading of the product at the optimal value of W. It is important only with regard to the results of testing samples to assign a holding time in the unloaded state to one that guarantees the predominance of the strengthening effect over degradation under the control loading.

Проверку способа проводили на турбинных керамических лопатках из А120з, которые испытывали на изгиб по трехточечнойThe test method was carried out on a turbine ceramic blades of A120z, which were tested for bending over a three-point

схеме нагружени силой на границе пера и основани лопатки. Дл регистрации АЭ использовали прибор АФ-15. Сначала 10 лопаток нагрузили при W 65% доa force loading circuit at the interface of the blade and the blade base. For registration of AE used the device AF-15. First, 10 blades loaded at 65% W to

возникновени стабильной , зарегистрировали соответствующие нагрузки Pi, разгрузили и без промежуточной выдержки в разгруженном состо нии снова нагрузили до разрушени , зарегистрировав нагрузкиthe occurrence of a stable, registered the corresponding loads Pi, unloaded and, without intermediate holding in the unloaded condition, loaded again until failure, registering the loads

Р2, при которых возникала стабильна Kl, и разрушающие нагрузки Рр. Отношени Р2/Р1 составл ли 0,97 - 0,99 т.е. деградаци прочности при контрольном нагружении составл ла 1 -3%. Отношение / Pp/Pi coставл ло 1,05 - 1,12, а в среднем 1,09, что позвол ет предсказать Рр с точностью ±5%, умножив PI на /и 1,09. Затем по 4 лопатки нагрузили до стабильной при W 65%, W- 72%, W 83% разгрузили их, выдержали в разгруженном состо нии 1,3. 6 и 10 ч и снова, регистриру АЭ нагрузили до разрушени , Наибольшие отношени Р2/Р1 (1,02; 1,04; 1,06; 1.08J оказались при W - 72%, а при W 65% отношение Рз/Pi превысило 1 лишь после 10 ч выдержки в разгруженном состо нии. При W 72% нагрузили до стабильной N еще 12 лопаток, выдержали их в разгруженном состо нии 5 сут и, регистриру АЭ, довели до разрушени .P2, at which Kl is stable, and destructive loads of Pp. The P2 / P1 ratio was 0.97 - 0.99, i.e. strength degradation under control loading was 1-3%. The ratio / Pp / Pi was 1.05–1.12, and an average of 1.09, which makes it possible to predict Pp with an accuracy of ± 5%, multiplying PI by / and 1.09. Then, 4 blades each were loaded to a stable state at W 65%, W-72%, W 83% unloaded them, stood in the unloaded condition 1.3. 6 and 10 hours and again, I registered the AE to be destroyed before destruction. The highest P2 / P1 ratios (1.02; 1.04; 1.06; 1.08J turned out to be 72% at W, and at 65% P / Pi ratio exceeded 1 only after 10 hours of soaking in the unloaded state. At W 72% weighed 12 more blades to stable N, kept them in the unloaded state for 5 days and, registering AE, brought to destruction.

Предлагаемый способ контрол прочности дает представление о прочности непосредственно после контрол и гарантирует дальнейшее увеличение прочности во времени . Этот способ сокращает разброс разрушающих нагрузок за счет резкого увеличени наименьших, что повышает надежность конструкций с большим количеством керамических элементов.The proposed method of controlling the strength gives an idea of the strength immediately after the control and guarantees a further increase in strength over time. This method reduces the variation in destructive loads due to a sharp increase in the smallest, which increases the reliability of structures with a large number of ceramic elements.

Claims

Invention Formula

The method of controlling the strength of products made of fragile materials by author. No. 1663535, characterized in that, in order to improve the accuracy, the first loading

the products are carried out at a relative humidity of 60 to 90%. and the subsequent loading is carried out not less than 1 hour after the removal of the previous load.