Ударные испытания, образцы

Ударные испытания образцов типа I ио ГОСТ 9454—60 проводили на копре МК-ЗОА, статические испытания таких же образцов на изгиб проводили на гидравлической машине. Термическая обработка образцов нормализация при 860—880° С, закалка в масле с 950—1050 С и отпуск при 620—720 С с охлаждением на воздухе. Механические свойства Од 880 МПа <Тд = 1,05 ГПа ь=12,1 % а =0,64 МДж/м-[182] [c.264]

Для оценки вязкости разрушения, кроме ударных испытаний образцов Шарпи, использованы четыре других метода. Два из них динамические определение температуры нулевой пластичности (ТНП) методом падающего груза и динамические испытания на разрыв. Эти методы являются развитием динамических испытаний по Шарпи они относительно дешевы и несложны в интерпретации. Определение ТНП часто оговаривается в стандартах и является [c.208]

Критическая температура или температурный интервал, в котором появляется хрупкость данного металла, является надёжным критерием для сравнительной оценки стали по сопротивляемости ударным нагрузкам. При этом сравнительные испытания разных марок стали должны производиться при одинаковых скоростях удара и одинаковых формах и размерах образцов. Однако, ударное испытание образцов при пониженных температурах не может полностью характеризовать поведение детали, так как её форма иная и способ нагружения обычно не соответствует лабораторным условиям. [c.66]

Информация, полученная на основании ударных испытаний образцов с надрезами, не может быть прямо использована для оценки сопротивления быстрому распространению трещины в условиях службы изделия, так как ни вид разрушения, ни величина поглощенной энергии не могут быть количественно связаны с системой приложенных напряжений, даже если предположить, что геометрия и скорость деформации при ударных испытаниях создают эффекты, аналогичные таковым в реальных условиях разрушения. Информацию, полученную при ударных испытаниях, следует использовать только для установления корреляции с известными служебными характеристиками материала. При условии, что такие корреляционные связи найдены, ударные испытания дают возможность сопоставить вязкость различных партий сталей одинакового номинального химического состава, т. е. могут быть использованы для контроля качества продукции. Однако тесная корреляция между служебным поведением материала и его ударной вязкостью была найдена только для некоторых конкретных случаев. [c.16]

Суммируя вышеизложенное, можно сделать вывод, что ударные испытания образцов с надрезом могут быть использованы для получения сравнительных данных о вязкости номинально идентичных сталей, следовательно, они приемлемы для контрольных испытаний при оценке качества продукции. Однако полученная информация не может быть использована в целях расчета величины приложенного напряжения, необходимого для быстрого распространения трещины в конструкции, содержащей дефекты различного размера и геометрии. Поэтому проектировщик вынужден искать другие возможности количественного измерения сопротивления материала быстрому распространению трещин. Это сопротивление характеризуется вязкостью разрушения материала и обусловливает выход из строя изделий путем быстрого разрушения в той же степени, как и обычный предел текучести обусловливает выход конструкций из строя путем пластического течения. Оба параметра сильно зависят от температуры испытания, скорости деформации, геометрической конфигурации образца и микроструктуры материала. В последующих главах книги рассмотрены основы вязкости разрушения как с точки зрения макроскопической механики, так и микромеханизма распространения трещины, начиная с анализа напряжений и деформаций вокруг концентраторов напряжений, служащих зародышами разрушения. [c.17]

УДАРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ С НАДРЕЗОМ [c.166]

Ударные испытания, образцы 2 283, 284 [c.460]

Температурные зависимости критического раскрытия трещины, представленные на рис. 20, характеризуют влияние размеров сечений, типа надреза и условий нагружения на критические температуры перехода. Кривые и 2, 5 -R 6 получены на образцах сечением 10 X 10 мм при изгибе. Статические испытания показали, что переход от надреза шириной 0,15 мм к усталостной трещине повысил температуру перехода на 40° С, а ударные испытания образцов с надрезом (кривая 5) увеличили эту температуру на 100° С. Переход к образцам с усталостными трещинами (кривая 6) дает дополнительное увеличение температуры на 20—30° С. Увеличение сечения образцов с надрезом шириной 0,15 мм до 57 X 57 мм (кривая 3) приводит при статическом нагружении к повыше- [c.246]

Из этих опытов, так же как и из других, описанных ниже, видно, что ударные испытания образца с надрезами служат прекрасным средством для выявления разницы между вязким и хрупким материалами, так как, каков бы ни был радиус кривизны в вершине надреза в вязком материале, он (надрез) в начале опыта опре-деляет место, где должно начаться разрушение но как только начинаются пластические деформации, влияние его на концентрацию напряже-Фиг. 7.101, дий в этом месте уменьшается, хотя быть может [c.508]

Температура материала колец в момент разрушения равнялась 18—52°С, поэтому прочностные характеристики, приведенные в табл. 2, соответствуют условиям разрушения. По результатам ударных испытаний образцов с надрезом по Изоду, вырезанных из материала колец, установлено, что ударная вязкость изменялась в пределах от 3,6 до 5,4 кгс м при 15 С. [c.82]

Для большинства сталей, используемых в конструкциях, наиболее характерным при анализе результатов ударных испытаний образцов с надрезом в температурном диапазоне (рис. 1, б) является то, что в сравнительно узком температурном интервале энергия разрушения меняется от высокого значения ( 13,8 кгс- см) до низкого — 0,3 кгс см). Согласно многим расчетным методикам исследователи выбирают температуру, соответствующую некоторой определенной точке в этом переходном диапазоне, и харак- [c.212]

Хрупкие разрушения могут инициироваться в сварных судах, если сталь, применяемая для изготовления основного корпуса корабля, поглош ает энергию 2 кгс м при стандартном ударном испытании образцов Шарпи с V-образным надрезом при 15,5° С. Однако не известно, насколько вязкой должна быть сталь для того, чтобы устранить опасность хрупкого разрушения. Это заявление основано на результатах исследований разрушений, происшедших за последние восемь лет, и, следовательно, касается только судов, охватываемых данным исследованием и рабочими условиями, которые предусмотрены для них . [c.373]

Испытания образцов Шарпи с V-образным надрезом получили наиболее широкое распространение. Большинство последуюш их ударных испытаний образцов с надрезом было выполнено этим методом. Однако испытания образцов Шарпи с V-образным надрезом имеют следующие недостатки [c.380]

Естественно, технологические процессы на металлургических заводах и отношение к контролю вязкости стали с дефектами широко изменялись в различных странах. В США производительность и технологические процессы изготовления стали стремились сохранить стабильными, поэтому было, естественно, сопротивление к разного рода изменениям. В технологических процессах производства конструкционной стали стремились к полному раскислению, повышению содержания углерода, уменьшению процента марганца. В большинстве конструктивных спецификаций подчеркивалась важность прочностных характеристик стали, и некоторое беспокойство вызывала вязкость ее при наличии дефектов. Металлурги были не расположены к каким-либо дополнительным испытаниям, и в особенности к ударным испытаниям образцов с надрезом из конструкционных сталей. Они объясняли это тем, что по принятой технологии изготовляли дешевые стали, вполне [c.390]

В мае 1955 г. Регистр судоходства Ллойда представил в общих чертах спецификацию для стали с хорошей ударной вязкостью, известной как сталь XNT, которая согласно правилам должна была использоваться в конструкциях без клепаных швов, выполняющих функцию барьерных швов. Это была низкоуглеродистая сталь (максимальное содержание углерода 0,17%) с высоким содержанием марганца (0,95% —1,40%), полностью успокоенная, с контролируемым зерном и нормализованная. Ударные испытания образцов Шарпи с V-образным надрезом давали минимальное значение энергии разрушения 6,3 кгс м с максимальной кристалличностью 40% при —10° С. [c.402]

Сталь С. Это полностью успокоенная, мелкозернистая сталь. Практически она соответствует существующей стали АВ класса С (см. табл. 6), но имеет несколько меньший процент углерода содержание марганца изменяется в более широком диапазоне. Не требуется проведения ударных испытаний образцов с надрезом. Нормализация выполняется для деталей толщиной 31,8 мм. [c.406]

Для деформированных полуфабрикатов важное значение имеют ударные испытания образцов, вырезанных поперек волокна (см. гл. 10), так как характеристики сопротивления пластической деформации от и Ов при наличии шейки и даже удлинение б мало зависят от направления вырезки образца. Сопротивление разрушению и сужение при растяжении поперечных образцов обычно ниже, чем у продольных, однако более резкое отличие поперечных свойств от продольных может быть получено при испытании надрезанных образцов на ударный изгиб. Вследствие этого в технические условия на приемку материала для ответственных деталей нередко вводят нормы на ударную вязкость поперечных, а иногда и высотных образцов. [c.170]

Однако температура перехода из хрупкого состояния в пластичное не является константой материала. Она сильно зависит от его структуры, а также от условий испытания. Чем жестче схема испытания (меньше коэффициент мягкости а) и больше скорость деформации, тем выше Гхр. Сильно влияют на Г р различного рода надрезы в образце, специально наносимые или естественные, имеющиеся на поверхности любого образца в виде рисок. Поэтому чем выше качество обработки поверхности образца, тем ниже Гхр при прочих равных условиях. У пластичных по своей природе материалов переход в хрупкое состояние при мягких схемах испытания может не проявиться вплоть до абсолютного нуля. В таких материалах Г р удается определить только при использовании более жестких испытаний, в частности динамических (ударных) испытаний образцов с над ре-зом. Таким образом сравнение Тхр разных материалов имеет смысл только в случае идентичности условий определения этой температуры. [c.87]

Используемые для ударных испытаний образцы представлены на рис. 202. Их длину и поперечное сечение большей частью выбирают в зависимости от мощности копра и от того, какое количество материала находится в распоряжении исследователя. Следует иметь в виду, что малый образец более чувствителен ко всякого рода внутренним дефектам материала. Выбирая форму надреза, учитывают, что при меньшем радиусе закругления вязкость будет меньше. Влияние формы надреза на ударную вязкость приведено ниже [c.243]

Наиболее распространенный способ—это ударные испытания образцов на изгиб. Сущность этого метода испытания заключается в разрушении образца прямоугольного поперечного сечеиия с надрезом посредине падающим маятником. Характеристикой материала при этом испытании является удельная ударная вязкость. [c.40]

Значительный интерес с точки зрения повышения прочности кон трукций представляют ударные испытания образцов, составленных из ряда отдельных пластин, и образцов, имеющи.х форму бруса равного сопротивления изгибу. Работа разруше иия составных образцов, скрепленных между собой по концам, значительно повышается с увеличением числа пластин. Особенно хорошие результаты получаются, если в зоне сжатия находятся твердые пластины, а в зоне растяжения — мягкие. Для разрушения стального образца, составленного из 5 пластин, требуется в 2—3 раза большая работа. Для разрушения образцов из алюминиевых и стальных пластинок потребовалась работа, равная 10 кгм, в то вре-, тя как для разрушения равновеликих сплошных стальных образцов [c.17]

Сочетание объемного растяжения, понижения температуры и повышения скорости деформирования способствует образованию хрупких состояний и использовано в методах серийных испытаний на ударную вязкость по Шарни и Менаже. По результатам этих испытаний строят температурные зависимости удельной энергии разрушения при ударном изгибе образцов с надрезом. Ударные испытания образцов с надрезом позволяют оценить склонность материала к образованию хрупкого состояния с понижением температуры, которая характеризуется как хладноломкость. [c.14]

Ударные испытания образцов е надрезом (U или V-образным), проводимые на маятниковых и ротационных коирах, позволяют устанавливать работу разрушения (ударную вязкость), приходящуюся на единицу поверхности (по минимальному сечению образца). Ударная вязкость зависит от прочности и пластичности материала при разруишнин и в значительной степени характеризует его склонность к переходу в хрупкое состояние (при снижении температуры, увеличении остроты надреза и скорости приложения нагрузки). Оснащение копров аппаратурой для регистрации усилий, перемещений, скоростей продвижения трещин позволяет определять количественные значения характеристик прочности и пластичности, кото-)ые уже могут являться расчетными. <роме того, получены определенные корреляционные связи между ударной вязкостью и энергетическими характеристиками механики разрушения Glr и J 1с- [c.28]

Испытания проводили в интервале температур —196- 200° С. При ударных испытаниях образцов с надрезом Менаже определяли ударную вязкость а , а на образцах с трещиной — работу развития трещины Ар. При статичёских испытаниях образцов с тре-I щиной определяли максимальную нагрузку, при которой гГроис-ходило разрушение об >азца — сопротивление разрушению , и коэффициент интенсивности напряжения / i [4]. [c.13]

Toughness — Вязкость. Способность материала к поглощению энергии и пластическому деформированию перед разрушением. Вязкость пропорциональна области под кривой зависимости деформаций от напряжения от начала до предела прочности. В металлах жесткость обычно измеряется энергией, поглощенной при ударных испытаниях образцов с надрезом. [c.1064]

Порог хладноломкости характеризует влияние снижения температуры на склонность материала к хрупкому разрушению. Его определяют по результатам ударных испытаний образцов с надрезом при понижаю-ш ейся температуре. Сочетание при таких испытаниях ударного нагружения, надреза и низких температур — основных факторов, способствуюш их охрупчиванию, важно для оценки поведения материала при экстремальных условиях эксплуатации. [c.229]

Анизотропия, выявленная при ударных испытаниях образцов с надрезом или гладких, может существенно отличаться от анизотропии чувствительности к трещине. В работе [4, гл. I] исследовалась анизотропия удельной работы разрушения при ударном изгибе призматических образцов с трещиной глубиной 1,5 мм, полученной в результате усталостной перегрузки. Исследовались два легких сплава — алюминиевый (В-95) и магниевый (ВМ65-1). Оказалось, что удельная работа разрушения образцов с трещиной значительно ниже, чем образцов с надрезом, однако степень анизотропии в обоих случаях примерно одинакова. Наиболее целесообразным является расположение надреза (трещины) перпендикулярно плоскости деформации (прокатки, прессования). [c.224]

Таким образо.у, ударное испытание образца кроме прямых сведе.чий о величине работы разрушения при разном надрезе и различной температуре, а также 11роп,енте вязкой составляющей при разной температуре %В ise зависит or остроты надреза) позволяет получить две фундаментальные характеристики а) работу распространения вязкой трещины Ор, которую следует измерять т( ько при полностью вязком изломе, характеризующую сопротивление вязкому разрушению [c.13]

В составляемой затем спецификации на данный материал указывают, что переходная температура при ударных испытаниях образцов с надрезом должна быть по крайней мере на 30° С ниже рабочей температуры. Более детально этот вопрос рассмотрен в гл. VIII. [c.17]

Ударные испытания образцов с надрезом получили шгирокое распространение и в металловедческих исследованиях, и при массовом контроле качества материалов. Минимально допустимые значения ударной вязкости включают в паспорта и технические условия на приемку материалов. [c.274]

В данной книге излагаются главным образом результаты исследований авторов по созданию эффективных методик определения характеристик тре-щиностойкости (V, Kiai материалов и рекомендации для инженерной практики. В основе предлагаемых методик находится испытание цилиндрического образца с внешней кольцевой трещиной на растяжение, изгиб или усталостное разрушение путем кругового изгиба. Значительное внимание уделено проблеме динамических (ударных) испытаний образцов с трещинами, а также построению диаграмм усталостного разрушения. [c.7]

С учетом вглшеизложенного для регистрации параметров разрушения при ударных испытаниях образцов различных размеров и обеспечения надежных измерений диаграмм разрушений были созданы [94, 102] специальные установки на базе маятниковых копров мощностью 5 30 и 75 кГ м. Общий вид установки представлен на рис. 68. Она состоит из следующих узлов маятникового копра 1, электронного двухкоординатного осциллографа 5, датчика нагрузки 2, фотоэлектрического датчика деформации 3 и блока питания 4. В разработанной конструкции испытательной установки использованы высокочувствительные полупроводниковые датчики, которые не требуют дополнительного усиления. Электрический сигнал от датчика нагрузки воздействует на горизонтальную пару пластин 7 осциллографа 5, которая развертывает силовой импульс в вертикальной плоскости. [c.165]

На ранней стадии исследования было выявлено, что одним из наиболее важных факторов является сопротивление разрушению конструкционного материала при испытаниях образцов с надрезом, особенно в условиях ударного нагружения. Это привело к созданию (60 лет назад) многочисленных методов ударных испытаний образцов небольших размеров, с надрезами различных типов (Изод, 1903 г. Шарпи, 1909 г.). Наиболее широкое распространение получило испытание образца по Шарпи с V-образным надрезом (рис. 1, а). Для выполнения этих испытаний было разработано и стандартизировано оборудование (ASTM, 1961 г. Британский институт стандартов, 1959 г.). Трудность таких испытаний состоит в том, что значение обычно измеряемой энергии разрушения произвольного образца при определенной температуре не может непосредственно быть использовано в инженерном расчете. Полученные результаты необходимо обработать с учетом различий в поведении материала, масштабного фактора и схемы нагру-л ения. [c.212]

После аварии Шенектэди в отчете (Граф, 1943 г.) указывалось на низкое качество стали, как наиболее серьезный и значительный фактор, и обращалось внимание на плохие результаты ударных испытаний образцов с надрезом. В то время этот отчет не был широко известен. Причины этого нетрудно понять. С инженерной точки зрения эта сталь не отличалась от обычно используемой стали. Она удовлетворяла всем нормативным требованиям, которые в то время касались только испытаний на растяжение и изгиб. Тогда не предъявлялись требования, касающиеся химического анализа, термообработки или технологического процесса обработки за исключением того, что из бессемеровской стали не допускалось изготовлять суда. [c.368]

Со времени аварии Шенектэди практически единственным методом оценки хрупкости было ударное испытание образца с над- [c.378]

В процессе испытания при контролируемых температурах кривые переходных температур изменяются по форме в зависимости от типа надреза. Шнадт развил теоретическую базу, на основании которой результаты испытания могут быть интеркретированы в соответствии с эксплуатационным поведением материала (Шнадт, 1957 г.). Испытание, проводимое на образце небольшого размера, характеризуется общими недостатками, присущими ударным испытаниям образцов с надрезом. Однако оно было полезным при производстве сталей и усовершенствовании технологии сварки, а также содействовало пониманию явления хрупкого разрушения. [c.385]

Раньше были отмечены многие способствующие разрушению факторы, такие как низкая температура, высокое напряжение, наличие надрезов или дефектов, их расположение, и свойства стали. Относительная важность этих факторов не может быть определена, но, вероятно, некоторые из них должны действовать одновременно, чтобы вызвать хрупкое разрушение. Проведенные испытания показали значительный разброс результатов. Это объясняется тем, что переход материала из вязкого состояния в хрупкое не имеет определенного количественного критерия, а является процессом статистической природы. Красс и др. (1956 г.) ясно продемонстрировали, что энергия разрушения при ударных испытаниях образцов с надрезом имеет бимодальный характер частотного распределения, связанного с двумя видами разрушения отрывом и сдвигом (рис. 21). Бимодальность чаш е была отмечена в образцах с тупыми надрезами, чем в образцах с острыми надрезами. Поэтому при стремлении разработать предупредительные меры невозможно устранить вероятность разрушения, можно только уменьшить риск до определенного уровня. Это соответствует современному образу мышления во многих отраслях техники. [c.397]

Для стандартизированных ударных испытаний образцов эбонита и пластических масс служат маятниковые копры, общий вид которых изображен на фиг. 92 и 93. В серийном порядке у нас изготовляется копер МК-0,5 (фиг. 93). Конструкция этого копра принципиально не отличается от конструкции копра, изображенного на фиг. 87, но запас располагаемой энергии у него зна- чительно меньше. Приспособление для измерения энергии, затраченной на излом образца, работает по тому же принципу, как и приспособление на фиг. 89, и позволяет производить отсчет непосредственно в килограммосантиметрах. [c.128]

Исходная макрооднородность и макронесплошность — наличие исходных трещин. Сюда относятся статические и ударные испытания образцов с исходной трещиной определенной глуби- [c.126]

Совершенно иную картину наблюдали при рассмотрении результатов ударных испытаний образцов после НТМО с поли-гонизацией (рис. 117). На всех сталях установлено существенное увеличение работы разрушения не только по сравнению с обычной закалкой, но и с НТМО без полигонизации. Оптимальные значения характеристик сопротивления хрупкому разрушению получены после полигонизационного отжига деформированного аустенита при 600° С в течение 100 сек с последующим отпуском 200° С, 30 мин. [c.225]

Введение ударных испытаний образцов с трещинами является следствием того, что работоспособность материала определяется не столько сопротивлением зарождению трещины, сколько сопротивлением ее распространению. Обычные образцы имеют сечение 10X10 мм, но для особо ответственных случаев и для оценки работоспособности крупных деталей применяют образцы сечением 25x25 мм с инициированной трещиной. Чем острее надрез, тем более жестким испытаниям подвергается металл. Вид надреза входит в обозначение работы удара и ударной вязкости. Работу удара обозначают двумя буквами Ки, КУ, КТ, а ударную вязкость— тремя буквами КС11, КСУ, КСТ. В этих обозначениях последние буквы являются символами концентратора. [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...