Схема установки для непрерывного контроля за ростом трещины приведена в рекомендуемом приложении 7.
3.5. Схемы потенциометрические и мостовые на постоянном и переменном токе, обеспечивающие измерение электрического сопротивления центральной части образца.
3.6. Датчики перемещения тензометрические, трансформаторные и индукционные, обеспечивающие измерение раскрытия трещины, не влияющие на коррозионный процесс.
3 7. Коррозионная среда для проведения испытаний — по п. 1.3 4.
4. Подготовка к испытаниям
Подготовка к испытаниям проводится по пп. 1.4.1—1.4,7.
Для любого из методов измерения приращения трещины делают градуировку, определяющую в абсолютных или относительных единицах приращение трещины в зависимости от изменения измеряемого параметра (электрического сопротивления, раскрытия трешины и т. п.)«
Градуировку проводят на образцах из серии подготовленных к испытаниям путем замера конечной длины трещины (п. 1.5.7) с одновременным измерением калибруемого параметра (п. 2.3.4).
5. Проведение испытаний
Испытания проводят при температуре, указанной в п. 1.5.3.
Образцы устанавливают в захваты испытательной машины, подводят коррозионную среду, нагружают образцы, повышая нагрузку до начала роста трещины, проращивают трещину (п. 2.1) и затем снижают нагрузку.
Повышают и снижают нагрузку произвольно, но после снижения скорости роста трещины до 10-1—10“2 мм/ч необходимо снижать нагрузку на 2—3%. После остановки трещины убеждаются в отсутствии ее роста в течение 10 ч, при этом приращение трещины должно быть менее 0,001 мм, и фиксируют нагрузку остановки трещины.
Нагрузку снижают до нуля, снимают образцы с испытаний, высушивают при температуре 373—423 К (100—150°С) и разрушают на воздухе на испытательной машине.
Определяют конечную длину трещины (п. 1.5.7). Конечная длина трещины должна быть не более 70% ширины образца.
6. Обработка результатов
.6.1. По нагрузке остановки трещины» конечной длине трещины, определенных по пп. 2.5.2; 2.5.3 и 1.6.4, вычисляют Кікр . Данные вносят в протокол испытаний.6.2. /<ікр можно определить методом экстраполяции. Для этого строят зависимость логарифма скорости роста трещины от коэффициента интенсивности напряжения. Экстраполируют участок кривой (в интервале 0,1—0,001 мм/ч) до скорости роста трещины 0,0001 мм/ч. За Ліки принимают коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий этой скорости роста трещины.
3. МЕТОД 3
3.1. Метод определения KikP при постоянной |
деформации |
применяют только на образцах типа ВР. Метод состоит в задании фиксированной деформации, выдержке образцов в коррозионной среде и контроле роста трещины. В процессе роста трещины податливость образца увеличивается и значение коэффициента ин
тенсивности напряжения уменьшается, вследствие чего скорость роста трещины снижается до полного прекращения роста.
За Ліки принимают коэффициент интенсивности напряжений, соответствующий прекращению роста трещины или снижению скорости роста трещины до 0,0001 мм/ч за 40 сут.
Требования к образцам — по п. 1.2.
Количество образцов должно быть не менее трех на каждое значение деформации для данного состояния материала и направления вырезки образца.
Аппаратура» материалы и реактивы
Машины и приспособления, жесткость которых не менее, чем в 10 раз больше жесткости образца в начале испытаний, позволяющих осуществить плавное нагружение образцов, надежное их центрирование и обеспечивать постоянную заданную деформацию образца в процессе испытаний, например, приспособление для нагружения образца типа BP 1 (рекомендуемое приложение 8). Образец типа ВРИ нагружают с помощью ринта и центрирующего вкладыша.
Машины или вибраторы — в соответствии с требованиями п. 1.3.2.
.Микроскопы или другие приборы — в соответствии с требованиями п. 1.3.3.
Коррозионная среда для проведения испытаний — по п. 1.3.4.
Подготовка к испытаниям — по п. 4.4.
При определении /<іс записывают диаграмму «нагрузка — раскрытие трещины». Получают зависимость нагрузки от деформации для образцов данной конфигурации. Эту зависимость используют для расчета исходной деформации образца, необходимой для получения выбранного значения Аю.
Проведение исп ыт а н и й
.5.1. Нагружение образцов проводят до Кю=0,5 Кіс •
5 2. Образцы с приспособлением помещают в коррозионную среду и контролируют рост трещины (п. 2.3 4). Если после начала испытаний трещина не растет в течение 15 сут, Кю повышают на 20% • После начала роста трещины дальнейшее повышение Кю не допускается. Испытания проводят до полной остановки трещины.
Обработка результатов
.6.1. Определяют нагрузку остановки трещины Р. Для этого образец разгружают, регистрируют величину сближения поверхностей трещины» производят повторное деформирование на испытательной машине на воздухе на эту величину и определяют Р.
6.2. Определяют конечную длину трещины (п. 1.5.7) и вычисляют KikP по нагрузке остановки трещины Р и формулам п. 1.6 4.
Результаты вносят в протокол испытаний.
Термин
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Коэффициент интенсивности напряжений (К| )
Критический коэффициент интенсивности напряжений на воз- духе (К,с )
Начальный коэффициент интенсивности напряжений при испытаниях на коррозионное растрескивание (К 10)
Пороговый коэффициент интенсивности напряжений при коррозионном растрескивании (Кц<р)
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
Определение
Величина, характеризующая интенсив
ность напряжений вблизи вершины трещины в линейно-упругой среде при отрывном
типе деформации
(поверхности трещины
отходят друг от друга по нормали) в ус
ловиях трехосного напряженного состояния
материала (при плоской деформации)
Коэффициент интенсивности напряжений
при плоской деформации, соответствующий
разрушающей нагрузке при статических ис-
пытаниях на воздухе
Коэффициент интенсивности напряжений при испытаниях на коррозионное растрескивание, определяемый по значениям начальной нагрузки на образец и начальной длины концентратора напряжений (механический надрез-Ьусталостная трещина)
Коэффициент интенсивности напряжений
при плоской деформации, характеризующий
сопротивление материала росту трещины при коррозионном растрескивании (в дан» ных условиях- электролит, температура И т. п.), ниже которого рост трещины отсут
ствует или скорость роста не превышает 0,0001 им/ч
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ tf1KP В 3%-ном РАСТВОРЕ
ХЛОРИСТОГО НАТРИЯ
Марка
IK.P
30ХГСНА
ЖХЗСНМВФА 42Х2ГСНМА 03Н18Х9М5Т
Hill
Х12К13Н5М5Т
ВТ-20 ВТ6 ВТ5— I ВТ-15
Высокопрочные стали*
Титановые сплавы **
17
16
12
10
50
46
56
40
35
После термической обработки на максимальную прочность.
* Горячекатаный лист.
ТИПЫ ОБРАЗЦОВ
ОР
ffz ?ZZz zч
Черт. 1
Примечания:
Непараллельность плоскостей 5, В не более 0,01 на длине 10 мм.
*«(3—12) S.
a>0j25 b, где а — длина исходной трещины (механический надрез+усталостная трещина), мм.
КИ
(У)
Черт. 2
Примечания:
мм.
Н
более 0,01 на длине 10 мм.
епараллельность плоскостей Б, В неа >0,25 Ь, где а — длина исходной трещины (механический надреа+уста-
лостная трещина), мм.
BPI
Черт. З
Примечания: 1. SclO мм.
Непараллельность
Ь (2—20) S.
а>0,3 6, где а —
плоскостей В, Г не более 0,01 на длине 10 мм.
длина исходной трещины (механический надрез 4-у ста
лостная
5. -
■ина), мм.
н
2Н
=0,833 или
2Н
~1,03-
ВРИ
R170
на длине Ь
1.25 Ь
Черт. 4
1. Неперпендикулярноеть оси отверстия А относительно оси отверстия Б не более ЗОЛ
3. а—(0,25—0,4) Ь, где а — длина исходной трещины (механический надрез 4-усталостная трещина), мм
.СХЕМА ВЫРЕЗКИ ОБРАЗЦОВ
Листы1, штамповки, поковки прямоугольного сечения
Н
Полуфабрикаты цилиндрического вида
аправление вырезки: Д — долевое, вдоль главного вектора деформации;Э:
0.2’ МПа
Обозначение
Направление вырезки
Т олшина
Ширина
Длина
исхоіпая |
Длина трещины, мм |
конечная |
|
Коррозионная среда |
|
Температура среды, К |
|
•Метод опредетения /Г р |
|
расчетный |
S Я >: • о £ |
действительный |
hl
/ ь |
*ОР |
уки |
УВР1 |
УВРП |
Значение V , у,,, и у л0Р ЛКИ 7ВР
0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25
0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 0,38 0,39 0,40
0.41
0,42 0,43 0,44 0,45
0,46 0,47
0,48 0,49
0,50 0,51
0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60 0,61
0,62 0,63 0,64 0,65
2,43 2,48
2,52 2,57
2,62 2,67
2,72 2,77 2,83
2,89 2,95
3,01 3,08
3,15 3,22 3,30 3,38
3,46 3,55
3,64 3,73 3,83 3,94
4,05 4,17 4,29
4,42 4,56
4,70 4,86
5,02 5,18
5,36 5,55
5,74 5,95
6,16 6,39
6,63 6,88
7,14 7,42
7,71 8,01
8,33 8,67
1,20 1,24 1,28 1,32 1,36
1,40 1,44 1»48 1,52 1,56 1,60 1,65 1,69 1,74 1,79 1,83 1,88 1,94 1,99 2,04 2,10 2,16 2,22 2,28 2,35 2,42 2,49 2,56 2,64 2,72 2,81 2,90 2,99 3,09 3,19 3,30 3,41 3,54 3,66 3,80 3,94 4,10 4,26 4,44 4,62 4,83
5,19
5,22 5,25
5,29 5,34 5,41
5,48 5,56 5,65 5,74 5,85 5,96 6,09 6,22 6,35 6,50 6,65 6,81 6,97 7,14 7,32 7,51
7,70 7,91 8,12 8,34 8,37 8,81
9,06 9,32 9,60
9,90 10,21 10,54 10,89 11,26 11,66 12,08 12,54 13,02 13,54 14,10 14,70 15,34 16,04 16,78
5,75
5,81
5,88
5,95
6,04
6,14
6,24
6,36
6,48
6,60
6,74
6,88 7,02
7,17
7,33
7,49
7,66
7,83 8,00
8,18
8,36 8,55
8,74
8.94
9,15 9,36
9,58
9,82 10,06
10,31 10,58 10,87
11,17 11,49 11,83 12,20
12,60 13,03 13,49 13,98 14,52
15,10 15,73 16,42 17,16