Испытания образцов с надрезом

На рисунке 4.19 схематически показан метод определения параметра при испытании образцов с надрезом при различных радиусах надреза. Плотность энергии W , определяемая по соотношению (4.12) для гладкого образца, была принята за критическую энергию, необходимую для зарождения распространяющейся трещины. [c.277]

Рисунок 4.19 - Метод определения Lq при испытании образцов с надрезом Согласно Венгерскому стандарту MS 57 4927-76, удельная энергия предельной деформации определяется из соотношения

Испытания образцов с надрезом показали, что изменение радиуса надреза р сопровождается эквидистантным смещением зависимости вязкости разрушения от температуры [94]. При уменьшении радиуса, при прочих равных условиях, снижается вязкость разрушения (рис. 2.17). Это свидетельство решающей роли в затратах энергии пластического затупления вершины трещины перед стра-гиванием трещины в условиях монотонного растяжения. В общем случае монотонного растяжения образца с надрезом имеет место линейная зависимость от вязкости разрушения [95, 96]. [c.113]

Зависимость q от 1/г приведена на рис. 72. В данном случае как К так и q являются ие только характеристиками материала, но зависят также от конструктивных особенностей исследуемых объектов. При испытании образцов с надрезом изменялся не только уровень максимальных напряжений, определяемый а ,, но и площадь зоны, занятая повышенными напряжениями и характеризуемая величиной Lo6 Go6 (см. рис. 72). Таким образом, при уменьшении радиуса надреза изменение предела выносливости определяется противоположным влиянием двух факторов 1) ростом максимальных напряжений и 2) масштабным фактором, который влияет в сторону увеличения усталостной прочности из-за уменьшения размеров зоны, с повышенными напряжениями. [c.142]

Гарантию может дать испытание материала в условиях, при которых мыслим переход из пластичного состояния в хрупкое. Таким является испытание образцов с надрезами (см. 4.10, разделы 3 и 5). Если обнаружится, что исследуемый материал при таких испытаниях не обладает склонностью к хрупкому разрушению, то его можно применять в конструкции, работающей в условиях, вызывающих опасение за появление хрупкого разрушения. [c.290]

I. Предварительные замечания. В 2.11 и 2.13 были описаны статические кратковременные испытания гладких образцов из различных материалов на растяжение и сжатие при комнатной температуре. Предыдущие параграфы настоящей главы содержат описание различных упругих и механических свойств материалов и оценку влияния различных факторов на эти свойства. Уже при этом обсуждении приходилось обращаться к результатам динамических испытаний (при определении сопротивляемости ударному воздействию и при оценке влияния скорости деформирования на различные свойства), кратковременных и длительных испытаний при высоких температурах (при определении предела длительной прочности и предела ползучести, а также при оценке влияния температурного фактора на различные свойства), длительных испытаний при переменных по величине и знаку нагрузках, длительных испытаний при комнатной температуре и постоянной нагрузке и при монотонно убывающей нагрузке. Приходилось, наряду с рассмотрением результатов испытания гладких образцов, обращаться и к анализу материалов испытаний образцов с надрезом указывалось, что, кроме непосредственного определения интересующих инженера свойств материала, существуют косвенные пути оценки этих свойств (при помощи определения твердости) отмечалось, что, [c.298]

Для испытания свариваемости стали применяют ряд способов, как, например, испытание на статический загиб поперечных швов встык, испытание тавровых образцов на статический загиб, испытание образцов с надрезом на статический загиб и удар. [c.570]

Так как для испытаний по Изоду применяют образцы с надрезом, следовало сделать выбор между образцом с надрезом и без надреза. Была проведена серия опытов на образцах одних и тех же материалов с надрезом и без надреза. В обоих случаях вылет образца был 3,2 мм, общая длина выступающей части 4,5 мм. Надрез делали шлифовальным кругом в трех местах по длине образца, с углом при вершине 45°. Глубина надреза 0,3 мм, радиус закругления в вершине надреза 0,1 мм. При испытании образцы с надрезом зажимали в специальную оправку, обеспечивающую постоянное положение надреза, благодаря чему образец неизменно разрушался посередине надреза. [c.21]

Испытания образцов с надрезом радиусом 0.75 мм (рис. 7) наглядно иллюстрируют высокую чувствительность к надрезу подшипниковых сплавов, но порядок расположения сплавов по величине сопротив-.тения усталости остается тот же, что и при испытаниях гладких образцов. [c.312]

Деформирование при испытании образцов с надрезом начинают в момент прохождения дуги над вершиной надреза. Тонколистовые образцы подвергают изгибу на оправке в момент выхода дуги на середину образца. [c.44]

Для оценки вероятности околошовного растрескивания при термической обработке перспективной следует считать методику релаксационного испытания образцов с надрезом. Заготовки таких образцов предварительно нагреваются по термическому циклу [c.144]

Результаты испытаний образцов с надрезом [c.246]

Хладноломкость хромистых сталей проявляется в паде НИИ ударной вязкости при испытании образцов с надрезом (рис 163) У сталей промышленных плавок переход в хрупкое состояние происходит при температурах, близких к [c.272]

Если ударные испытания по Шарпи проводятся на образцах с надрезом или с предварительно нанесенной трещиной, то следует рассматривать два случая в зависимости от того, разрушается ли образец контролируемым или неконтролируемым способом (см. рис. 2.7). При контролируемом разрушении образца метод Шарпи можно считать методом определения работы разрушения при высокой скорости деформирования. При катастрофическом разрушении образца испытания образцов с надрезом проводятся аналогично испытанию образцов без надреза, связь которого с разрушением при медленном изгибе описана выше. Однако при испытании образца с надрезом с определением разрушающего напряжения можно рассчитать критическое значение коэффициента интенсивности напряжений по размерам надреза и разрушающему напряжению. [c.64]

Как уже указывалось, в результате испытаний образцов с надрезом на маятниковых копрах определяют или всю работу (К по ГОСТ 9454—78 или Ли по ГОСТ 9454—60), затраченную на деформацию и разрушение образца данного типа или чаще удельную работу КС = К/5о(ан=Лн/5о), где 5о — площадь поперечного сечения образца в месте надреза до испытания. При осциллографировании диаграммы нагрузка—прогиб величина К, (или Лн) выражается площадью под диаграммой (рис. 13.11). Различные материалы (/—4) могут иметь одинаковую полную (и удельную) рабо- [c.215]

Рис. 13.19. Схема определения деформационной характеристики при испытании образца с надрезом или трещиной

В качестве примера можно привести данные испытаний на знакопеременный изгиб гладких образцов геометрически подобной формы из углеродистой стали Данные показывают, что при изменении диаметра образца от 7,6 до 149,2 мм, то есть примерно в 20 раз, предел выносливости о.. изменяется от 232 МПа до 122 МПа, уменьшаясь приблизительно в 2 раза. Такие же данные по влиянию масштабного эффекта можно было бы привести для усталостных испытаний образцов с надрезом или при знакопеременном нагружении в коррозионной среде. [c.249]

ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ С НАДРЕЗОМ НА УДАР [c.15]

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]

Смысл этого результата состоит в том, что, даже когда трещина зарождается под воздействием больших сдвиговых напряжений, разрушение в целом все-таки может контролироваться величиной приложенных растягивающих напряжений. Экспериментальное подтверждение этого положения получено при испытаниях образцов с надрезом различной толщины при 77К (см. рис. 108) [24]. Перед лавинным двойникованием пластическая зона под надрезом должна достичь критического размера. В толстых образцах растягивающее напряжение под надрезом в момент образования двойников более чем достаточно для немедленного развития любых трещин, зарождающихся в карбидах за счет лавинного двойникования матрицы, с наступлением которого и совпадает окончательное разрушение. В тонких образцах напряженное состояние практически плоское, и растягивающие напряжения при двойниковании недостаточны для роста зародыша трещины. Они могут быть увеличены путем роста пластической зоны, т. е. приложенной к образцу нагрузки. Следовательно, разрушающие нагрузки тонких образцов значительно превышают нагрузки, необходимые для разрушения толстых образцов. Предсказана более сильная температурная зависимость 0/ для разрушения, вызванного двойникованием [уравнение (382)] по сравнению с разрушением, вызванным скольжением, так как Ту существенно изменяется с температурой. Разрушение, вызванное двойникованием, не имеет места при температурах выше 50 К, даже в крупнозернистой низкоуглеродистой стали, если скорости приложения нагрузок невелики и равны обычно используемым в практике стандартных испытаний на вязкость разрушения. Только если происходит ударное нагружение, то зарождение разрушения сколом при температуре окружающей среды можно связать с двойникованием. Тем не менее, двойникование часто связывают и с распространением трещин, так как перед движущейся с ускорением вершиной трещины возникают очень высокие скорости деформации. [c.185]

Переходные температуры при испытаниях на удар (обычные испытания образцов с надрезом или ДР испытания), очевидно, зависят от геометрии образца. Можно изучить влияние геометрических переменных (как для статического изгиба), и тогда положение определенной переходной температуры можно объяснить с точки зрения условий зарождения хрупкого или вязкого разрушения, затем их можно увязать с ранее обсужденными механизмами разрушения. Основными факторами, влияющими на разрушение сколом, являются предел текучести, перенапряжение и микроструктура, а на вязкое разрушение — концентрация деформаций, градиент деформаций и микроструктура. Переходные кривые при ударном нагружении должны учитывать влияние высоких скоростей деформации на предел текучести и коэффициент деформационного упрочнения. [c.212]

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]

Обнадеживающие результаты испытаний на высокотемпературную усталость эвтектики NiaNb—NisAl получены Томпсонам и др. [59]. Усталостные свойства эвтектического сплава с направленной микроструктурой при 1144 К оказались выше свойств промышленного сплава В-1900 при испытании образцов с надрезом и без него. Следует отметить, что эвтектика окисляется сильнее, чем сплав В-1900, и тем не. менее свойства ее были лучше. Разрушение проходило, в основном, через пластины, подобно усталостному разрушению сплава Ni—NisNb при комнатной температуре, хотя иногда в процессе иопытания наблюдалось расслаивание по границам пластин. [c.380]

В табл. 4.1 приведены результаты испытаний образцов с надрезами и рас<1ета напряженного состояния по методу [97]. По величинам сту, а2, ет и сопоставлением времени до разрушения каждого образца с данными расчета по уравнению (4.17) рассчитаны коэффициенты неоднородности напряженного состояния среднее значение 0,828. Это согласуется с приведенной выше оценкой [109]. [c.160]

Испытание образцов с надрезами при однократном нагружении. Ввиду наличия в различных деталях машин и других изделиях всевозможных канавок, вьггочек, отверстий, нарезок, галтелей, необходимых для конструктивных и эксплуатационных целей, возникла необходимость выяснить чувствительность материала к надрезам, для чего производится сопоставление результатов испытания материала в гладких образцах и образцах с надрезом. Наряду с этим определяют и абсолютные значения характеристик материала при наличии надреза в образце. В большинстве случаев налрез снижает пластичность и вязкость материала и мало влияет на прочность. Испытания производят при различных видах деформации образца (растяжение, сжатие, кручение, изгиб), различных геометрических параметрах надрезов, различных абсолютных размерах образцов все эти факторы оказывают существенное влияние на чувствительность к надрезу. Рассматривают чувствительность материала к надрезу по признаку прочности, деформации, вязкости. Наибольшее значение имеют исследования, в которых образцы доводятся до разрушения. В надрезанных образцах, в силу концентрации напряжений, пластические деформации локализуются областью надреза и характер разрушения образца, хрупкий при неинструментальном осмотре, оказывается на самом деле пластичным, что обнаруживается при микроскопическом изучении. [c.301]

Метод испытания на ударный изгиб — ГОСТ 4647—62 устанавливает два вида испытаний а) испытание ненадрезанного образца, свободно лежащего на двух опорах б) испытание образца с надрезом, свободно лежащего на двух опорах. [c.16]

Ударный изгиб (ГОСТ 4647—62). Предусмотрены два вида испытаний пластмасс на ударный изгиб 1) ненадрезанного образца, свободно лежащего на двух опорах 2) образца с надрезом, свободно лежащего на двух опорах. Стандарт не распространяется на пластмассы, образцы которых не разрушаются при испытаниях. Сущность метода состоит в определении а) ударной вязкости, т. е. величины работы, затраченной на разрушение образца, отнесенной к площади его поперечного сечения б) удельной работы ударного разрушения, т. е. величины работы, затраченной на разрушение образца, отнесенной к моменту сопротивления его поперечного сечения в) коэффициента ослабления, т. е. отношения ударных вязкостей образцов с надрезом и без надреза. При испытании ненадрезанного образца определяют ударную вязкость и удельную работу ударного разрушения. При испытании образца с надрезом определяют ударную вязкость и коэффициент ослабления, если произведены оба вида испытаний. Испытания производят на маятниковом копре, в котором образец свободно лежит на двух опорах. Нагрузка осуществляется при помощи маятника, производящего удар посередине образца. Работоспособность копра подбирается такой, чтобы затрачиваемая на разрушение образца работа составляла не меиее 10% и не более 90% от номинальной работоспособности копра. Образцы в виде брусков длиной 55 1 ж и 120 2 мм, шириной 6 0,2 и 15 0,5 мм и толщиной 4 0,2 и 10 0,5 мм, а также по фактической толщине материала. [c.153]

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]

Измельчение зерна сдвигает критичмкую температуру хруп- кости к более низким температурам при динамических и статических испытаниях образцов с надрезом и трещиной, повышает коэффициент интенсивности напряжений /Си. обеспечивает большую надежность изделий, и уменьшает склонность к хрупкому разрушению ста1ли после отпуска в интервале развития необратимой отпускной хрупкости. [c.18]

При испытании образцов с надрезом закон подобия не имеет места. Для обеспечения сравнимости результатов испытаний форма и и размеры образцов, а также условия производимого испытания должны быть строго одинаковы. Однако до сего времени нет международного стандарта на образцы для ударных испытаний. Редко применяется большой образец Шарпи 30X30X160 мм. В СССР наи- [c.35]

При испытаниях образцов с надрезом Шонфельд, Тейт и Андерсон [1691 получили ударную вязкость 0,2—2,76 кгм (боек 6.9 кг, скорость 3,4— [c.541]

Рис. 3.4. Диаграмма определения статической трещииостойкости сварного соединения по критериям удельной энергии на зарождение трещины а, и развитие разрушения Ор в условиях испытания образцов с надрезом на изгиб

Рис. 30. Энергия удара при испытании образца с надрезом по ITlapnn в зависимости от ориентации волокна nfjero объемного содержания в образце-Материал—алюминий 6061, упрочненныйволокном борсик диаметром 100 мкм

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]

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]

Обычно испытания образцов с надрезом проводятся в условиях ударного нагружения (см. гл. I, раздел 7). Образцы разрушаются на маятниковом копре с определенным запасом энергии маятника. Количество поглощенной при разрушении энергии определяют по высоте подъема маятника после удара. Эта энергия разрушения обычно измеряется в функции температуры испытания, и результаты представляются в виде сериальных кривых, типичный вид которых для низкоуглеродистых сталей приведен на рис. 3. На кривых имеется несколько критических температур. Мы рассмотрим температуру, при которой излом состоит из 50% вязкой и 50% хрупкой составляющих (критическая температура, определяемая по виду излома или КТВИ), и температуру, при которой начинается крутой подъем кривой ударной вязкости (тем-166 [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...