Малоцикловых испытаниях

Рис. 3.8. Образцы для малоцикловых испытаний

Кривые долговечности имеют перелом. Причем, для сварных соединений этот перелом смещается в сторону меньших долговечностеи (количества циклов нагружения N). Наличие сварного шва снижает долговечность образцов (см. кривые 2-3). Чем больше концентрация напряжения, тем меньше долговечность сварных соединений. Некоторые результаты малоцикловых испытаний даны в табл. 3.2-3.4.

Результаты малоцикловых испытаний г = ——- = О

37. Коваленко В.В., Набиев P.P., Вахитов А.Г. Установка для малоцикловых испытаний. В кн.: «Проблемы технической диагностики и определение остаточного ресурса оборудования». Уфа, УГНТУ, 1996, с. 72-74.

среде вследствие особенностей их легирования являются испытания 0-сплава типа ВТ15, проведенные авторами совместно с М.Б. Бодуно-вой и В.Ф.Лукьяновым. Был испытан /3-сплав системы Ti-AI-Mo-V-Сг, имевший при а02>834 МПа относительное удлинение 5>20 %, ф>60 % и KCU>2350 кДж/м2. Структура сплава состояла из однородных полигональных зерен /3-фазы. При проведении малоцикловых испытаний в 3 %-ном растворе NaCI сплав разрушился через 10-50 циклов при амплитуде напряжений 0,2-0,5сгт. Разрушение имело хрупкий транскристаллитный излом, характерный для коррозионного растрескивания. При этом хрупкие разрушения наблюдались даже при испытании образцов без концентраторов напряжений. Причиной появления хрупких разрушений являлись предвыделения TiCr2, значительное количество которых (в сплаве было 11 % Сг) приводило к настолько сильному возрастанию анодного тока, что процессы репассивации не успевали протекать даже при резком снижении уровня номинальных напряжений. Удаление хрома из сплава и замена его эквивалентным количеством ванадия (0-сплав Ti-AI-IVfo-25 % V) сделали металл полностью нечувствительным к коррозионной среде при амплитудах напряжений до 1,3ат.

Рис. 82. Изотермические кривые распада а-фазы в сплавах ВТ5-1 (1), ВТ6 (2) и ПТ-ЗВ (3) по результатам малоцикловых испытаний в 3 %-ном растворе

Таблица 19. Анизотропия долговечности при проведении малоцикловых испытаний надрезанных образцов (Я = 0)

к 10-кратному снижению долговечности по сравнению с исходным состоянием (кривая 2). При испытании гладких образцов в коррозионной среде без газонасыщенного слоя или со снятым газонасыщенным слоем получены результаты, идентичные таковым при испытании на воздухе. Соответственно изменяются при малоцикловых испытаниях и характеристики пластичности. Предельная пластичность образцов с газонасыщенным слоем после малоцикловых испытаний в коррозионной среде оказалась в 5—20 раз ниже, чем при испытаниях на воздухе.

В табл. 21 приведены результаты малоцикловых испытаний по пяти образцов (на режим) с газонасыщенным слоем после различной термической обработки. Глубина газонасыщенного слоя составляла в обоих случаях 100 мкм.

Кривошипный силовоебудитель может быть использован для малоцикловых испытаний.

Машины фирмы MTS снабжают малой управляющей ЦВМ типа РДР-8Е и поставляют с библиотекой из 23 программ: для статических испытаний с постоянной скоростью деформирования, автоматическим вычислением и печатанием модуля упругости, верхнего и нижнего предела текучести, максимального и разрушающего напряжений, полной деформации, а также значений истинных напряжений в заданных точках, для малоцикловых испытаний в жестком и мягком режимах, при случайном чередовании амплитуд деформаций и при одновременном изменении значений амплитуды силы и деформации по квадратичному закону (управление по Нейберу); для испытаний на ползучесть, релаксацию, образование трещины для определения Кю и др..

На рис. 2.46 показан рост числа N импульсов АЭ в зависимости от числа циклов нагружения « при малоцикловых испытаниях образца с надрезом. Участок АВ соответствует первому циклу, суммарный счет импульсов здесь быстро растет. В окрестностях точ-

Рис. 11. Долговечность литых (1) и катаных (2) сталей при малоцикловых испытаниях на воздухе:

Мало зависит от общей пластичности металла.* На рис. 62 показано изменение относительного сужения фн в предельно остром надрезе образцов трех сплавов. Следует отметить, что кривые предельной пластичности надрезанных образцов при разрушающем числе циклов более 103 сходятся к примерно одинаковому значению пластичности в надрезе, равному 1 %. Скорость распространения трещины при малоцикловых испытаниях зависит не только от уровня интенсивности напряжений в вершине трещины, но и от прочности и фазового состава сплавов.

к 10-кратному снижению долговечности по сравнению с исходным состоянием (кривая 2). При испытании гладких образцов в коррозионной среде без газонасыщенного слоя или со снятым газонасыщенным слоем получены результаты, идентичные таковым при испытании на воздухе. Соответственно изменяются при малоцикловых испытаниях и характеристики пластичности. Предельная пластичность образцов с газонасыщенным слоем после малоцикловых испытаний в коррозионной среде оказалась в 5—20 раз ниже, чем при испытаниях на воздухе.

Учитывая, что охрупчивание образцов и при статических, и при малоцикловых испытаниях происходило только при совместном влиянии поверхностного газонасыщенного слоя и коррозионной среды, представляло интерес рассмотреть изменение интенсивности протекания коррозионных процессов при нагружении образцов с газонасыщенным слоем.

Устройство [113] для получения двухчастотного режима нагру-жения при малоцикловых испытаниях позволяет осуществлять режим мягкого или жесткого нагружения.

В процессе малоцикловых испытаний используют тензометры, основанные на контактном и бесконтактном принципах измерения деформаций. В контактных тензометрах наиболее широко используются тензорезисторные датчики, располагаемые на упругом элементе тензометра. Бесконтактные тензометры применяются, как правило, при высокотемпературных испытаниях. Предполагается использование тензометров на квантовых генераторах и полупроводниковых датчиках [168]; получает распространение измерение деформации с использованием дифференциальных трансформаторов. Предложено175 устройство для задания и регистрации деформаций при малоцикловых испытаниях на усталость со второй электроконтактной микрометрической головкой. Для определения циклического предела пропорциональности (в отличие от статического, определяемого в первом цикле) привлекаются i[124] физические методы исследования, метод измерения температуры рабочей зоны образца и метод измерения электрического сопрртивления этой же зоны.

Армавирским СКБ испытательных машнн [164] разработана методика измерения длины трещины при малоцикловых испытаниях путем регистрации падения напряжения.

Устройство182 для создания медленных пульсаций предназначено для гидравлических испытательных машин. В качестве следящего привода при малоцикловых испытаниях разработан i[92] однофазный реверсивный тиристорный привод. В отличие от приводов с электромашинными усилителями он не требует профилактических работ, связанных с износом щеток. Отсутствие механических частей в преобразователе делает его долговечным.

При малоцикловых испытаниях в условиях жесткого нагру-жения данные о разрушении материала в исходном состоянии и в состоянии наклепа образуют единую полосу разброса (см. рис. 4.1.4).

В настоящее время замер упругопластических деформаций образца при малоцикловых испытаниях осуществляется обычно с помощью деформометров, представляющих собой датчик перемещений с элементами крепления его на базе измерений. На рис. 5.1.5 в качестве примера приведены деформометры двух вариантов, устанавливаемые на образце для измерения продольных (а) и поперечных (б) деформаций. В качестве чувствительных элементов таких деформометров могут быть использованы различные типы датчиков: резистивные, индуктивные или емкостные.