ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Практические примеры расчета длительности роста усталостной трещины ц, уровня эквивалентного напряжения из "Количественная фрактография " При подготовке излома к исследованиям по поверхности детали или образца проводят линию, параллельную плоскости излома на участке равноускоренного роста трещины. Затем образец или деталь разрезают по этой линии. [c.300] Вырезанный излом помещают на предметный столик светового микроскопа, имеющего микрометрические винты, с помощью которых в последующем будет координирована величина перемещения излома. Рекомендуется (для проведения в последующем более точных измерений скосов пластической деформации) проводить разрезы перпендикулярно излому и наружной поверхности образца или детали. Получаемые темплеты (каждый из которых соответствует зафиксированному предварительно расстоянию от зоны зарождения трещины) помещают на световой мщ ро-скоп и исследуют вдоль контура скоса пластической деформации. [c.300] Разметку излома проводят при исследовании на растровом электронном микроскопе (РЭМ) или для снятия реплик с их точной привязкой к расстоянию от очага разрушения при исследовании на просвечивающем электронном микроскопе (ПЭМ). Рекомендуется разметку проводить с помощью прибора ПОВИЗ путем перемещения алмазного индентора, нанося при сканировании метки длиной 0,1 мм через 0,5 мм. Расстояние между трассами сканирования не должно превыщать 5 мм. [c.300] Размеры объекта не должны препятствовать его перемещению в микроскопе. Рекомендуется использовать микроскопы с большой камерой образцов. Оптимальным следует считать размер участка излома 100 мм для качественных исследований при составлении подробной микрокарты излома и 40 мм при проведении измерений параметров микрорельефа. [c.301] Излом помещают в РЭМ и фиксируют ускоряющее напряжение. Юстировка РЭМ состоит в том, что только одному уровню ускоряющего напряжейия соответствует увеличение объекта, изображенного на экране видеомонитора, показаниям прибора. Необходимо проводить измерения именно при этом ускоряющем напряжении, оговоренном в инструкции по эксплуатации прибора. Применительно к высокоразрешающему РЭМ типа Квискан таким ускоряющим напряжением является напряжение 15 кВ. После того как напряжения (формирующие пучок электронов и ускоряющие его) зафиксированы, фокусировку изображения объекта на экране видеомонитора при разной высоте объекта (разном расстоянии плоскости излома от плоскости промежуточной линзы) осуществляют за счет тока промежуточной линзы. При этом только одному значению тока линзы соответствует фокусировка изображения. При этой фокусировке линейному перемещению объекта со столиком держателя микроскопа соответствует линейное перемещение его изображения на экране видеомонитора без паразитного углового перемещения, вносящего погрешности в измерения длины трещины по лимбу микрометрического винта, с помощью которого фиксируется линейное перемещение объекта в РЭМ. [c.301] Поэтому необходимо для каждого РЭМ, особенно с увеличенной по объему камерой объекта, установить высоту исследуемой плоскости объекта по отношению к плоскости стола, при которой линейное перемещение стола с объектом приводит к линейному перемещению его изображения на экране видеомонитора. Рассмотрим этапы работ с микроскопом по установлению указанной высоты. [c.301] В качестве примера следует указать, что в микроскопе типа Квикскан с увеличенной камерой объектов нужна высота плоскости излома 51+0,5 мм. [c.302] При проведении измерений объекта в РЭМ необходимо осуществить наклон плоскости излома к пучку электронов. Наилучшей контрастности изображения объекта без существенного искажения элементов рельефа излома можно добиться при наклоне его к пучку электронов в интервале 30-f-45°. Только в этом случае могут быть выявлены такие элементы рельефа, как усталостные бороздки, t шагом в несколько десятков нанометров. [c.302] Выбор угла наклона плоскости излома в пучке электронов зависит от того, на какой угол наклонен столик для образцов камеры объекта используемого РЭМ. Необходимо, чтобы плоскость исследуемого излома (напрймер в зоне медленного развития трещины) была параллельна плоскости стола камеры объектов. В этом случае фиксируемая по микрометрическому винту длина трещины при перемещении излома соответствует истинному изменению его положения в камере объектов микроскопа. [c.302] Если предметный столик микроскопа расположен перпендикулярно к пучку электронов, необходимо с помощью гониометра наклонить его вместе с изломом на угол 30° к пучку электронов и при фиксировании перемещений по лимбу микрометрического винта вводить соответствующую корректировку на этот угол наклона (все измерения следует увеличивать в 1,15 раза). [c.302] Последовательность подготовки излома для проведения измерений параметров рельефа в РЭМ должна быть Следующей. [c.302] Разрешающая способность современных РЭМ несколько превосходит разрешающую способность метода реплик, используемых при исследованиях излома в РЭМ. Однако при сравнимом указанном выше разрешении, в ПЭМ получают изображение излома более контрастным (разрешающая способность прибора на порядок лучше, чем реплики) по отношению к изображению излома в РЭМ, где предельное разрешение прибора определяет предельное разрешение, достигаемое на объекте исследования. [c.303] Рекомендуется применительно к изломам с низкой шероховатостью рельефа (например, высокопрочные стали) использовать в количественной фрактографии ПЭМ. Необходимо соблюдать порядок подготовки изломов для исследований в ПЭМ в соответствии с методикой работы [248]. Изложенные методические приемы позволяют свести к минимуму погрешности, связанные с подготовкой объектов к измерениям параметров рельефа излома и избежать введения большого числа корректирующих коэффициентов на получаемые величины при измерениях. [c.303] Для фрактографических измерений параметров рельефа излома отбирают три образца, в которых трещина развивалась симметрично относительно боковых поверхностей (различие не должно превышать 0,1 мм). [c.304] Полученные данные аппроксимируют и путем графического дифференцирования средней зависимости б=/ (/) отыскивают точку перехода от условия б б к условию б б.. [c.304] Затем рассчитывают величину коэффициента интенсивности напряжений Къ соответствующего измеренной длине трещины 1ц, при которой зафиксирован перёход в развитии трещины от стадии формирования псевдобороздча-того рельефа к стадии формирования усталостных бороздок. [c.304] Для РЭМ с низкой разрешающей способностью, когда трудно достоверно определить длину /ц, рекомендуется проводить расчет величины Kig, отвечающей переходу от линейного к нелинейному изменению средней величины шага усталостных бороздок по длине усталостной трещины. [c.304] В соответствии с предыдущими пунктами устанавливают однозначное соотношение между уровнями величин шага усталостных бороздок и величинами коэффициентов интенсивности напряжений. [c.304] Затем устанавливают положение эталонной кинетической диаграммы. [c.304] Вернуться к основной статье