ТЕРМИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СТАНДАРТЕ, И ПОЯСНЕНИЯ К НИМ. ТАБЛИЦЫ ПЕРЕВОДА ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ
Термин
Пояснение
1. Трещиностойкость
Термин, определяющий способность материала сопротивляться развитию трещин при механических и других воздействиях
Изменение расстояния между двумя точками на противоположных берегах трещины в процессе нагружения
Схемы нагружения и смещений в зонах трещин. Модель типа I — трещина отрыва; модель типа II — трещина поперечного сдвига; модель типа III — трещина продольного сдвига
TunI
2. Смещение берегов трещины
3. Модели трещины
ГОСТ 25.506—85 Стр. 33
Продолжение
Термин
Пояснение
4. Коэффициент интенсивности напряжений К
Величина, определяющая напряженно-деформированное состояние и смещения вблизи вершины трещины для упругого тела, независимо от схемы нагружения, формы и размеров тела и трещины
Значение К для модели трещины типа I (типа II или типа III)
Силовая характеристика трещиностойко-сти для модели трещины типа I при предельном стеснении пластических деформаций у вершины трещины, когда выполняются условия п. 5.1.3.2 настоящего стандарта
Значение К, определяемое при нагрузке Pq и длине трещины /т, учитывающей поправку на пластическую деформацию у вершины трещины. Силовой критерий разрушения
Значение К, определяемое при нагрузке Рс и длине трещины /т, учитывающей поправку на пластическую деформацию у вершины трещины. Силовой критерий разрушения
Значение К, вычисленное через действующую на образец нагрузку и исходную длину трещины I по формулам для упругого тела
Значения К* для нагрузки равной Рс (на диаграммах типов I—IV) и исходной длины трещины Л Силовой критерий разрушения
Смещение берегов непосредственно у вершины трещины
Раскрытие трещины при нагрузке Рс-Деформационный критерий разрушения
Величина, характеризующая работу пластической деформации и разрушения, а также поле напряжений и деформаций при упругопластическом деформировании вблизи вершины трещины (аналогично коэффициенту интенсивности напряжений К для упругого тела)
Значение /-интеграла, характеризующее сопротивление материала началу распространения трещины независимо от вида разрушения. Энергетический критерий разрушения
5.Коэффициент интенсивности напряжений Кг (Кц или Km)
10.Критический условный коэффициент интенсивности напряжений К с*
11. Раскрытие трещины
12. Раскрытие в вершине трещины 6с
13. /-интеграл
14. Критический Jcihc)
/-интеграл
Стр. 34 ГОСТ 25.506—85
Таблица перевода единиц механического напряжения (давления)
МПа
кгс/ммг
бар
ksi —10» psi
дива/см'
МПа
1
0,1020
10
0,1450
107
кгс/мм2
9,807
1
98,07
1,422
9,807-1В7
бар
0,100
1,020-Ю-2
1
1,450-Ю-2
106
ksi = 103 psi
6,895
0,7031
68,95
1
6,895-107
дина/см2
ю-7
1,020- Ю-8
ю-6
1,450-10-»
1
Таблица перевода единиц коэффициента интенсивности напряжений
МПа -м'/2
Н/мм3/2
кгс/мм3'2
ksi - in''2
бар ■ см1'2
МПа-м1'2
1
31,62
3,225
0,9100
Ю2
Н/мм-3'2
3,162-Ю-2
1
0,1020
2,8780-Ю-2
3,162
кгс/мм3'2
0,3101
9,807
1
0,2822
31,01
ksi-in1/2
1,0990
34,7500
3,543
1
1§9,9
бар-см '
0,0100
0,3162
3,225-Ю-2
9,100-Ю-3
1
Таблица перевода единиц энергии и рабвты
Дж
кгс ■ м
эрг
эВ
кал
ft ■ lbf
Дж
1
0,1020
10'
6,242-1018
0,2388
0,7376
кгс-м
9,807
1
9,807-107
6,121-1019
2,342
7,233
эрг
ю-7
1,020-10-'
1
6,242-10й
2,388-Ю-8
7,376-1 б-8
эВ
1,602-Ю-19
1,634-Ю-20
1,602-Ю-12
1
3,827-Ю-20
1,182-Ю-19
кал
4,187
0,4269
4,187-10'
2,613-1019
1
3,688
ft-lbf
1,356
0,1383
1,356-107
8,462-10"
0,3238
1
ГОСТ 25.506—«5 Стр. 35
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ
1. Предел трещиностойкости /с — количественная мера сопротивления материала распространению трещины, представляющая собой критические значения условных коэффициентов интенсивности напряжений К с в широком диапазоне исходных длин трещин /, определенных при максимальных нагрузках Рс, выдерживаемых образцами.
Для металлов, имеющих диаграммы I типа (черт. 7 настоящего стандарта), предел трещиностойкости естественным образом переходит в критические коэффициенты интенсивности напряжений Кс и, с соблюдением условий корректности (п. 5.1.3.2 настоящего стандарта), в Kzc при данной длине трещины.
2. Предел трещиностойкости при широком варьировании длин трещин может быть использован в соответствии с п. 1.5 настоящего стандарта.
3. Предел трещиностойкости определяют на сериях кратковременных статических испытаний плоских образцов
типа 1 (черт. 1 настоящего стандарта) при 0^2 //6^0,6
типа 4 (черт. 4 настоящего стандарта) при 0^//6^0,6
типа 5 (черт. 1) при 0^//6^0,6
Примечание. Различие по длинам трещин от образца к образцу ориентировочно равно 0,1(2 lib) для образцов типа 1 и 0,1 (l/b) для образцов типов 4 и 5.
Тип 5
Кг®,
Схема нагрумения
L—расстояние между частями образца, служащими для крепления в захватах; i>»6<; L>2b; h-0,lb
Черт. 1
Стр. 36 ГОСТ 25.506—85
4. Требования к образцам, их изготовлению, испытательному оборудованию и подготовке и проведению испытаний должны соответствовать требованиям настоящего стандарта.
5. По результатам испытаний образцов определяют разрушающую нагрузку Рс(п. 5.1.1 настоящего стандарта) для всех видов диаграмм.
Кроме того, по результатам испытания до разрушения гладкого (/=0) образца находят предельную нагрузку Рс ('=0).
6. После испытания образцов измеряют длину трещины I в соответствии с п. 4.5.1.
7. По значению нагрузки Рси длине трещины / вычисляют величину /с по формулам:
Г5=1,99-0,41(//А)+18,70(//6)2-38,48(//6)з+53,85(//*)' На черт. 2—4 графически представлены функции У/, Y/ и Уъ'.
■V 2,/
1,8
и
1
1
/
У
У
^^
S*
7
б
5
<t
3
2 1
0,2 ОЛ Черт. 2
0,6 г/ь
О 0,1 0,2 0,3 0,<t Of 0,6 l/Ь Черт. 3
Ot1 0,2 0,3 0,h 0,5 0,5 lib Черт. 4
ГОСТ 25.506—85 Стр. 37
8. По серии нагрузок Рсдля образцов с различными длинами трещин и без них (/=0) определяют номинальные разрушающие напряжений ас по формулам:
Рс
о>=------——для образцов типов 1 и 5;
^ t-b
6РС
аС=~Т~й——' для образцов типа 4.
Примечание. Вместо о"с при /=0 допускается использовать величину временного сопротивления (предела прочности) авпри заданной температуре, определяемого в соответствии с ГОСТ 1497—73 или ГОСТ 9651—73, или ГОСТ 11150—75, или ГОСТ 22706—77.
9. Полученные результаты для каждого образца заносят в протокол испытания (см. рекомендуемое приложение 8). Результаты по определению предела трещиностойкости представляют в виде таблицы.
чь
(2 1/Ь)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0.6
Ос, МПа
/с,
МПа • м'Л
Допустимо также представить результаты испытаний в виде графиков
</С—ЧЬ», </С----O"c/O"c(I = 0)» ИЛИ «/с—Ос/Ов»-
Стр. 38 ГОСТ 25.506—85
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ
1. Определение температурных зависимостей характеристик трещиностой-кости
1.1. Для построения температурных зависимостей требуется не менее тпм значений характеристик трещиностойкости Kic, Kqt, Кс, Кс, 6с, /c(/ic), полученных при каждой температуре.
1.2. Для построения полной температурной зависимости характеристик трещиностойкости Kic, Kqt, Кс, Кс* , 6с, Jc(Jic) проводят испытания не менее, чем при пяти температурах.
1.3. Температуры испытаний выбирают таким образом, чтобы охватить диапазон хрупкого, квазихрупкого и вязкого разрушений. При этом температуры испытаний следует назначать не более, чем через 20—30 °С.
1.4. При построении температурных зависимостей, указанных в п. 1.1 настоящего приложения, характеристик трещиностойкости по оси ординат откладывают значения данной характеристики трещиностойкости, а по оси абсцисс — температуру испытаний Т. Допускается построение температурных зависимостей характеристик трещиностойкости, когда по оси абсцисс откладывают приведенную температуру, равную разнице (Т—Тко) температуры нспытания Т и критической температуры хрупкости материала Тк0, устанавливаемой по отраслевой НТД. При этом включение последнего указания необходимо в тех случаях, когда испытывают образцы, изготовленные из заготовок различных плавок.
1.5. В качестве основного сводного материала испытаний по настоящему стандарту следует строить рекомендуемые зависимости характеристик трещиностойкости Kic, Kqt, Кс, Кс*, 6с, Jc(Jic) с выделением области действительных значений Kic, Kc, Kqt (cm. чертеж).
Схематическое изображение
температурных зависимостей
характеристик трещиностойкости
ГОСТ 25.506—85 Стр. 39
2. Определение критических температур для малоуглеродистых и низколегированных сталей
2.1.Критические температуры Тх1и TKiполучают при испытаниях серии образцов для определения характеристик трещиностоикости в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
Переход от вязких разрушений к квазихрупким определяют по первой критической температуре Гкь а от квазихрупких к хрупким по второй критической температуре Тк2.
2.1.1. Для определения TKi и 7"к2 строят зависимости «-FB—7"» (процент вязкой составляющей в изломе FB—температура испытаний Г) и «Осо—Т» (номинальные разрушающие напряжения в опасном сечении Осо — температура испытаний Т).
2.1.2. По температурной зависимости «FB—Т» при fB = 50% устанавливают Г„ь а при Осо = Оо,2 по температурной зависимости «Осо—Т» устанавливают 7\<2. При этом предел текучести о0,2 определяют при соответствующей температуре испытаний Т.
2.1.3. Если при разрушении в рассматриваемом диапазоне температур четко выраженный переход от вязкого разрушения к квазихрупким не устанавливается, то величину T„i устанавливают как минимальную температуру по сужению в зоне разрушения фс, составляющему 0,8 от максимального, соответствующего полностью вязкому разрушению, или по фс=25%.
2.2. Определение процента вязкой составляющей FB в изломах испытанных образцов проводят макрофрактографическим методом. Определение fB в изломах образцов типов 1, 2, 3 и 4 основаны на измерении площади хрупкой составляющей Лхр. Процент вязкой составляющей в изломах F* вычисляют по формуле
где Лх» — площадь хрупкой составляющей в изломе;
П, — площадь образца в ослабленном исходной усталостной трещиной сечении.
Для образцов типа 1 для образцов типа 2
для образцов типа 3 и 4
n0=t(b-2t): n0=t(b~l).
2.2.1. Измерение Яхр в изломах образцов осуществляется с помощью инструментальных микроскопов или путем планиметрирования изображения излома. При этом абсолютная погрешность измерений не должна превышать 10%.
2.2.2. В случае, если зоны хрупкого разрушения имеют сложную форму, то при необходимости планиметрирование площади соответствующего участка производят на увеличенном изображении.
2.2.3. При наличии в изломе нескольких зон хрупкого разрушения измеряют площади отдельных хрупких участков и суммируют их по всему излому.
2.3. Критические температуры TKiи Г,<2 указывают на представленных графически температурных зависимостях характеристик трещиностоикости (см. чертеж).
Стр. 40 ГОСТ 25.506—85
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Рекомендуемое
ВЫБОР ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ
1. Тип и размеры образцов выбирают исходя из цели испытаний, размера н формы заготовок или деталей, из которых они вырезаются, механических свойств исследуемого металла при температуре испытания, максимальной нагрузки, создаваемой испытательной машиной, конструкции и размеров термо-нли криокамеры и экономических соображений.
2. Для листового металла толщиной:
от 1 до 10 мм рекомендуется использовать образцы типа 1;
от 20 до 100 мм рекомендуется использовать образцы типа 3;
от 10 до 200 мм и более рекомендуется использовать образцы типа 4.
Для пруткового материала круглого сечения диаметром от 12 до 40 мм рекомендуется использование образцов типа 2.
Для пруткового материала квадратного или прямоугольного сечения толщиной 10—40 мм рекомендуется использовать образцы типа 2; при диаметрах и толщинах более 40 мм — образцы типов 3 и 4.
Для фасонного проката с различной формой поперечного сечения (двутавры, швеллеры, уголки, трубы и т. п.) форму и размеры образцов устанавливают по дополнительному согласованию с учетом анализа наибольшей нагруженное™ деталей из проката.
3. Образцы для испытаний на трехточечный изгиб применяют для металлов низкой и средней прочности (с относительным удлинением 6s более 15%), как наиболее простые в изготовлении и не требующие мощной испытательной техники.
4. Образцы для испытаний на внецентренное растяжение применяют для сталей всех категорий прочности, а также цветных металлов.
5. Корректность получения достоверных значений величины по испытаниям образцов определяется требованиями к их размерам по толщине t или диаметру D согласно п. 5.1.3.2.
Ориентировочно толщину t плоских образцов типов 1, 3 и 4 или диаметр цилиндрических образцов D (тип 2) устанавливают с использованием модуля упругости Е и предела текучести a0j2 материала (кроме образцов из магниевых еялавов) по табл. 1.
Таблица1
"„ JE
D или t, мм
0,2'
До 0,0050 включ.
100,0
Св. 0,0050 » 0,0057
>
75,0
» 0,0057 » 0,0062
»
63,0
» 0,0062 » 0,0065
»
50,0
» 0,0065 » 0,0068
»
44,0
» 0,0068 » 0,0071
»
38,0
» 0,0071 » 0,0075
»
32,0
» 0,0075 » 0,0080
»
25,0
» 0,0080 > 0,0085
»
20,0
» 0,0085 » 0,0100
»
12,5
» 0,0100
6,5
ГОСТ 25.506—85 Стр. 41
6. При определении величин Kqt, Kc, Kq,(ic, Jc следует толщину образца выбирать равной толщине заготовки или рассматриваемого элемента конструкции.
7. Если при изготовлении и испытании образцов отсутствуют специальные требования по выбору их габаритов, предпочтительными являются размеры образцов, указанные в табл. 2.
Таблица2
Тип образцов
t или D, мм
1
1.0
2,5
5,0
10,0
2
20,0 30,0 50,0 75,0
3 и 4
12,5 25,0 50,0 75,0
8, При определении характеристик трещиностойкости металлов по результатам испытаний образцов типов 1—4 размеров, приведенных в табл. 2, значения Kq рекомендуется определять по формуле
Kq =Pq -g, где g — поправочная функция.
8.1. Значения g, вычисленные по формулам п. 5.1.2 стандарта, приведены в табл. 3—6.
6=25,0X10-» м6 = 50XilO-» м6=100x10-» м6=150x10-» м
1X10».
g,
м
иЩиг
11,875
4530
12,0
4600
12,125
4670
12,25
4740
12,375
4810
12,5
4890
12,625
4960
12,75
5040
12,875
5120
13,0
5210
13,125
5290
13,25
5380
13,375
5470
13,5
5560
13,625
5650
13,75
5750
IX103,
к.
м
мТЗ/м3
23,75
1600
24,0
1630
24,25
1650
24,5
1680
24,75
1700 '
25,0
1730
25,25
1760
25,5
1780
25,75
1810
26,0
1840
26,25
1870
26,50
1900
26,75
1930
27,0
1965
27,25
2000
27,5
2030
/Х103,
g,
м
иЩи>
47,5
566
48,0
575
48,5
583
49,0
592
49,5
602
50,0
611
50,5
620
5J,0
630
51,5
641
52,0
651
52,5
662
53,0
672
53,5
684
54,0
695
54,5
706
55,0
718
iXlP,
«•.
м
м"2/м'
71,25
308
72,0
313
72,75
318
73,5
322
74,25
327
75,0
332
75,75
338
76,5
343
77,25
349
78,0
354
78,75
360
79,5
366
80,25
372
81,00
378
81,75
384
82;5
391
Таблица6
Значения g для образцов типа 4
f=12,5X10~3 м *=25Х10-3 м/=50хЮ~3 м/=75x10-» м
6=25,0X10-» м 6 = 50X10-» м6=100x10"» и. 6=150X10-» м
/хю3,
g.
м
иЩ*е
11,250
4630
11,375
4690
11,5
4760
11,625
4830
11,75
4905
11,875
4980
12,0
5060
12,125
5140
12,25
5220
12,375
5300
12,5
5390
12,625
5470
12,75
5560
12,875
5655
13,0
5750
13,125
5840
13,25
5940
13,375
6040
13,5
6140
13,625
6250
13,75
6350
/X10s.
g,
м
и"2/м»
22,50
1640
22,75
1660
23,0
1680
23,25
1710
23,5
1730.
23,75
1760
24,0
1790
24,25
1820
24,5
1850
24,75
1870
25,0
1900
25,25
1935
25,5
1970
25,75
2000
26,0
2030
26,25
2070
26,5
2100
26,75
2140
27,0'
2170
27,25
2210
27,5
2250
/Х10»,
g.
м
м'/2/м'
45,0
578
45,5
587
46,0
595
46,5
604
47,0
613
' 47,5
623
48,0
632
48,5
642
49,0
652
49,5
663
50,0
673
50,5
684
51,0
695
51,5
707
52,0
719
52,5
731
53,0
743
53,5
755
54.0
768
54,5
781
55,в
' 794
/хю\
.*"•
м
И1'*/!*»
67,50
315
68,25
319
69,0
324
69,75
329
70,5
334
71,25
339
72,0
344
72,75
350
73,5
355
74,25
361
75,0
367
75,75
373
76,5
379
77,25
385
78,0
391
78,75
398
79,5
404
80,25
411
81,00
418
81,75
425
82,5
432
Стр. 48 ГОСТ 25.506—85
9. Рекомендуется следующая система кодирования обозначения конфигурации образца и способа его нагружения, ориентации плоскости трещины и направления ее развития по отношению к базовым направлениям заготовки и технологического процесса получения заготовки:
X (XIX) (X) (X)
-------технологический процесс получения заготовки
{обозначение ориентации плоскости трещины и ожидаемого направления ее роста по отношению к базовым направлениям заготовки
----------------------------ширина плоских образцов типов 1, 3 и 4
__________________( толщина плоских образцов типов 1, 3 и 4 или
\ диаметр цилиндрического образца типа 2
________________________f обозначение конфигурации образца и способа
\ его нагружения
9.1. Обозначение конфигурации образцов и способа их нагружения по п. 2.1 настоящего стандарта.
9.2. Толщину t и (через риску) ширину Ь плоских образцов типов 1, 3 и 4 или диаметр D для цилиндрических образцов типа 2 обозначают числами (в миллиметрах) в скобках.
9.3. Обозначения ориентации плоскости трещины и направления ее роста по отношению к базовым направлениям заготовок прямоугольного и кругового
а, б—заготовки прямоугольного течения; в—заготовка с круговым поперечным сечением;L—«вправление проката (а, б) или направление оси заготовки (в)
ГОСТ 25.506—85 Стр. 49
поперечного сечения используют буквенные обозначения, которые заключают в скобки и следуют за обозначениями толщины образцов в соответствии с чертежом.
9.4. Для образцов из материала, не обладающего анизотропией механических свойств, ориентация плоскости трещины и направление роста трещины указывается символом «0».
9.5. Технологический процесс получения заготовки указывают в скобках после обозначения ориентации плоскости трещины, например: (прокат); (поковка); (отливка); (штамповка) и др.
9.6. Пример кодированного обозначения образца, испытанного на трещино-
CVCi Й К ОРТ гЧ *
тип 3 (25/50) (L—T) (прокат).
Расшифровка кода: образец на внецентренное растяжение толщиной / равной 25 мм, шириной Ь равной 50 мм; плоскость начальноЛтрещины ориентирована перпендикулярно к направлению проката; развитие •рещины поперек проката; вид заготовки — листовой прокат.
Стр. 50 ГОСТ 25.506—85
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Рекомендуемое
МЕТОДИКА НАНЕСЕНИЯ УСТАЛОСТНЫХ ТРЕЩИН
И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ УСТАНОВКИ ОБРАЗЦОВ
В ЗАХВАТЫ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ
1. Конструкцию, а также технологию и точность изготовления приспособлений для крепления и нагруэкения образцов выбирают так, чтобы обеспечить выполнение требований п. 3.6 настоящего стандарта и соблюсти ограничения на геометрические параметры трещины (пп. 2.5, 2.7 настоящего стандарта). Размеры и материал приспособлений назначать с учетом требований к их прочности и жесткости. В подвижных соединениях стремятся максимально уменьшить трение и выработку, для чего применяют антифрикционные втулки и смазку. В приспособлениях по возможности используют (частично или полностью) захваты серийных испытательных машин и прилагаемые к ним приспособления.
2. Нет принципиальных различий в требованиях к приспособлениям, используемым для предварительного нанесения исходной трещины и при последующих испытаниях на трещиностойкость, то если эти операции осуществляют на различных машинах, приспособления могут отличаться.
3. Образцы, испытываемые на растяжение (типы 1 и 2), нагружают через самоцентрирующиеся соединения (двойной цилиндрический шарнир, сферический шарнир, либо шаровые опоры). Жесткое соединение приспособлений с тягами (траверсой) испытательной машины допускается только в том случае, если возникающие в образце изгибные напряжения составляют не более ±5% от растягивающих.
4. Приспособления для образцов типа 1
4.1. Усилие на образцы типа 1 небольшой ширины (до 80 мм) передается непосредственно через палец и вилку (черт. 1), а более широкие образцы предварительно зажимают болтами или шпильками через накладки расположенных в один, два или три (редко больше) ряда (черт. 2). Ширина накладок должна быть не меньше ширины образца. Для увеличения сцепления между накладками и образцом обычно на их внутренней стороне закрепляют сменные вкладыши из твердой стали (HRC 45—50) с острыми выступами на поверхности, контактирующей с образцом. Вместо вкладышей допускается делать насечку непосредственно на внутренней поверхности накладок. При испытании образцов из твердых материалов допускается делать вкладыши из фрикционного материала или из мягкого материала, а насечку наносить на образце.
4.2. Диаметр отверстий под палец в образце и накладках не должен превышать 0,3 ширины образца, отклонение центров этих отверстий (в самом образце и в собранном с накладками) от оси образца не должно превышать 0,001 его ширины, а расстояние между центрами отверстий по оси образца должна быть не менее чем в 2,2 раза больше ширины. Посадка пальца в от-
Н9 верстии образца, накладки или вилки — ———.
da
4.3. Боковые зазоры между образцом (черт. 1) или накладками и вилкой назначают около 5% его ширины. При больших зазорах применяют сменные установочные втулки различной длины (черт. 1).
ГОСТ 25.506—85 Стр. 5t
Приспособление для крепленияПриспособление для крепления образцов
4.4. При необходимости ослабленное отверстием сечение образцов шириной до 80 мм усиливают с' двух сторон пластинами толщиной не менее 3 мм, которые прикрепляют к образцу заклепками или болтами (черт. 3). С этой целью концевые части образцов можно также расширить в 1,2—1,5 раза, причем длина рабочей части образца должна быть не менее 1,8 ее ширины.
5. Приспособление для образца типа 3
Усилие на образец типа 3 передается через палец и вилку (черт. 4). Сво-
Н9 бодное вращение пальца обеспечивается посадкой ——. Боковые зазоры образца и их регулировка такие же, как в случае образца типа 1 (см. 4.3 настоящего приложения). Если диаметры отверстий в вилке и в образце не равны, то применяют установочные втулки соответствующего размера.
6. Приспособления для образцов Типа 2 для нанесения усталостной трещины и для испытаний отличаются
6.1. Усталостные трещины рекомендуется образовывать при круговом жестком (с заданным прогибом) изгибе, что способствует осесимметричному развитию трещины. С этой целью используют нагрузочное приспособление, показанное на черт. 5. Образцы диаметром более 15 мм нагружают по четы-
ПриспособленИе для нанесения " "усталостных трещин на образцах типа 2
гайка
Черт. 5
рехточечной, а менее — по трехточечной схеме изгиба. Трещину можно образовать также при нагружении по схеме кругового консольного изгиба. Для контроля усилия в приспособление вмонтирован тензорезисторный динамометр, который позволяет по уменьшению жесткости образца судить также о продвижении усталостной трещины. Требуемая ее глубина обычно достигается при падении нагрузки на 10—14%. Установка образца по отношению к нагружающему ролику должна быть такова, чтобы перемещение ролика было перпендикулярным к оси образца с погрешностью не более 2°, усилие передавалось на образец равномерно по всей ширине ролика, и линия контакта располагалась симметрично плоскости надреза с относительной погрешностью не более 2%.
ГОСТ 25.506—85 Стр. 55
Крепление приспособления должно позволять плавно изменять прогиб образца и поддерживать его постоянным с погрешностью не более 5%, В случае нанесения трещины на токарном станке образец зажимают в центрах или в патроне, а нагрузочное приспособление закрепляют на суппорте.
6.2. Образцы типа 2 испытывают в стандартных захватах, предназначенных для испытаний цилиндрических образцов на растяжение по ГОСТ 1497—73.
7. Приспособление для образцов типа 4
7.1. Образцы типа 4 устанавливают на роликовых опорах диаметром, равным Ь/3 (с погрешностью ±0,5 мм) (черт. 6). Оси роликов должны быть параллельны (с погрешностью до 2е) друг к другу и плоскости надреза и на-
холиться на равных расстояниях от нее с относительной погрешностью не более 1%. Роликовые опоры фиксируют упругими элементами (например, пружинами), которые прижимают их к гнезду в корпусе опоры. Положение образца фиксируют установочными болтами, между концами которых и образцом во избежание его зажатия должен оставаться зазор порядка 0,1—0,2 мм. Установка образца и по отношению к нагружающему ролику (призмы) должна быть такова, чтобы перемещение ролика было перпендикулярным с погрешностью до 2° к верхней грани образца, усилие передавалось на образец равно-
Стр. 56 ГОСТ 25.506—85
мерно по всей его ширине, а относительная погрешность совпадания линии контакта с плоскостью надреза не превышала 1!%1.
7.2. Допускается наносить усталостные трещины в образцах типа 4 при чистом или консольном изгибе. Приснособления для зажима образцов должны обеспечить установку образца без проскальзывания и перекосов.
8. Выбор нагрузки при нанесении исходных усталостных трещин на образцах, предназначенных для определения Кхс, Кс, KQT, К*с(см. примечание 2 п. 2.6 настоящего стандарта).
8.1. Максимальную нагрузку цикла при нанесении исходных усталостных трещин для образцов типов 1, 3 и 4 вычисляют по формуле
Pf=
Кты-t-Vb
где #m«i = 0,75 Kic на начальном участке и /Cmai=0,6 Kic на конечном участке усталостной трещины длиной не менее 1,5 мм (Kic— предполагаемое значение Kic)-
Значения Y для образцов типов 1, 3 и 4, рассчитанные для надреза, как для трещины длиной h, приведены в таблице, где Yt" — для образцов типа 1, Y%" — для образцов типа 3 и У«" — для образцов типа 4.
2А/6
0,20
0,21
0,22
0,23
0,24
0.25
0,26
0,27
0,28
0,29
у\
0,575
0,590
0,605
0,620
0,635
0,650
0,664
0,679
0,693
0,708
щь
0,25
0,275
0,300
0,325
0,350
0,375
0,400
0,425
У"г
4,925
5,265
5,621
5,995
6,392
6,818
7,279
7,782
у:
5,332
5,688
6,064
6,465
6,896
7,365
7,878
8,446
8.2. Максимальную нагрузку цикла при нанесении усталостной трещины в образцах типа 2 при нагружении круговым изгибом вычисляют по формуле
Р<=
Ктп-Р*УD
Li-У?
где Кти — по п. 8.1;
L\ — рабочая длина образца при нагружении круговым изгибом.
Значение У2И вычисляют по формуле
К2=0,7978-г-5/2(1-е),'2(1-0,801-О"1/2-[К~к(1-О+2-Е1/1]2, где e=rf/D; tK=d/Dx.
ГОСТ 25.506—85 Стр. 57
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Рекомендуемое
ДАТЧИКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ СМЕЩЕНИЯ
1. При испытаниях на трещиностойкость при температурах, отличающихся от комнатной, датчики смещения рекомендуется размещать в пределах крио-или термокамеры. Для монтажа тензорезисторов на упругие элементы датчиков необходимо использовать соответствующие клеи.
2. Диапазон измерений датчиков смещения v или прогибов f должен примерно на 5Q%! превышать абсолютную деформацию образца в месте крепления датчика, соответствующую максимальной нагрузке на образец.
3. В качестве материала упругого элемента используют пружинные стали, бериллиевые бронзы, алюминиевые или титановые сплавы с высоким пределом упругости, со стабильными механическими свойствами в выбранном температурном диапазоне испытаний.
4. Тарировку датчиков смещения в соответствии с п. 3.3 стандарта проводят в составе всей измерительной системы с применением градуировочных приспособлений, обеспечивающих отсчет перемещений с погрешностью не ниже ±0,005 мм.
Для датчиков, предназначенных для работы при температурах, отличающихся от комнатной, как исключение, допускается проведение градуировки при комнатной температуре с последующим уточнением ее в нескольких точках при температуре испытания.
Образец
Датчик смещения
Черт. 1
Черт. 2
5. Конструкцию двухконсольного датчика смещений рекомендуется выбирать исходя из следующих соображений:
5.1. Размер датчика G должен быть согласован с размером между установочными местами на образце (см. черт. 1):
G=G1-f-24„,
где Ди — рабочий диапазон датчика;
G, —расстояние, измеряемое на ненагруженном образце.
5.2. Рабочий диапазон датчика смещения Д
Д„='
Еч1
где 0о,2 — предел текучести;
Е—модуль упругости материала упругого элемента датч о), L — его толщина и длина, соответственно (см. черт. 1)
Стр. 58 ГОСТ 15.506—85
5.3. На упругие элементы датчика наклеивают тензорезисторы с сопротивлением 100—300 Ом и базой 5—20 мм и соединяют их в полный мост, обеспечивая температурную компенсацию (см. черт. 1).
6. Чувствительность датчика с мостовой измерительной схемой равна
3ю
s=TUofc17'
где щ — напряжение питания моста тензорезисторов, которое рекомендуется выбирать от 6 до 12 В; k — коэффициент тензочувствительности тензорезисторов по паспортным данным на тензорезистор.
Приложение s
Рекомендуемое
ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ
МатериалСпособ выплавки
Химический состав
Механические свойства при температуре
°0,2>
МПа
ав -МПа
%1
%
Тип
Номер
Заготовка
Термообработка
Направление и место вырезки
Состояние поверхности
Микроструктура
Размеры, м
Образец
t
Ь
D
d
А
/о"
Условия нанесения усталостной трещины
Температура, к
R
Сотах*
МПа
N. цикл
Частота нагруже-ния, Гц
Форма цикла
м
Условия испытания
Испытательная машина
Температура, к
Среда
Давление, МПа
Скорость нагружения, МПам,,2/с (мм/с)
1
Продолжение
и
м
'з. м
м
м
Д'1. м
м
А/в. м
м
м
ДП, м
*С1»
м
М
/4) ГС»
м .
S, м
д/%
Результаты2'
МН
Pd>
МН
*о МН
'р.
м
м
Dp, м
То
%
• пытания
vc, м
«о.
м
м
vpC> м
Мдж
Мдж
°со> МПа
1 *о'_ МПаК м
МПаКм
К/с»
МПаКм
lj4
М
Kqt,
МПаК"м~
/<с. МПаК м
Мдж/м*
8С» м
Мдж/ти*
О
Q
8
I
ее
11Для образцов типов 3 и 4 10измеряют с обеих сторон образца. Записывают среднее арифметическое. Для образцов типа 1 необходимо провести четыре измерения 10. В протокол записывают также среднее арифметиче-кое (п. 2.7). При испытаниях на /с (lie) в протокол записывают величины /0ь 'ог, измеренные с каждой стороны образцов типов 3 и 4.
21 К протоколу испытания прикладывают машинные диаграммы «Р—v» или «Р—f».
3> При испытаниях на Jc(Jic) в протокол записывают не менее 5 измерений статического подроста трещины (п. 4.7.6).
4» При испытаниях образцов типа 1 в протокол записывают еще tcs и <С4 (п. 4.8).
ГОСТ 25.506—85 Стр. 61
ПРИЛОЖЕНИЕ 9 Рекомендуемое
СПОСОБЫ ФИКСАЦИИ ФРОНТА СТАТИЧЕСКИ ПОДРОСШЕЙ ТРЕЩИНЫ
Маркировка фронта подросшей трещины на изломе образца осуществляется либо тепловым окрашиванием поверхностей подросшей трещины, либо повторным циклическим нагружением образца. Для сталей целесообразно использовать тепловое окрашивание. Оно заключается в нагреве образца до 300 °С (600 °С для коррозионно-стойких сталей аустенитного класса) на воздухе и в воздействии этой температуры на образец в течение 10 мин на каждые 25 мм толщины образца. Для неподдающихся контрастному окрашиванию металлических материалов, а также для сталей применяют повторное циклическое нагру-жение образца. Длительность этого нагружения должна обеспечивать удлинение трещины не менее 1—2 мм на обеих боковых поверхностях образца. Максимальная нагрузка цикла должна составлять 0,4—0,7 от максимального уровня нагрузки, достигнутой в процессе испытаний образца.
Категория:
деревянный дом
Строительные нормы и правила
строительство деревянных домов
строительные организации
строительство дачных домов