Стр. 6 ГОСТ Ї5.502—79

  1. — с симметричными боковыми надрезами V-образного про­филя (черт. 6, табл. 9);

Рабочая часть образца типа VI

Таблица 9

н

h

ь

а


р

со» град

«а

мм

. ...

При растяжении— сжатии

При изгибе

10

5,0

10

2,5

2,50

0,50

0,25

65

50

2,94

4,07

2,18

2,90

15

7,5

15

3,75

3,75

0,50 0,25

60

55

3,55

4,98

2,57

3,48

20

10

20

5,00

5,00

0,50 0,25

50

40

4,07

5,73

2,90

3,95

I — с центральным поперечным круглым отверстием (черт. 7,

Табл. 10);

Рабочая часть образца типа VII

Таблица 10

h

ь

d

»а

ММ

При растяжении— сжатии

При изгибе

До 3,0 включ.

10 h

ь

2,73

2,08

10

Св. 3,0 до 10,0

5 ft

ь

2,73

2,28

10



  1. — с кольцевой выточкой кругового профиля (черт. 8, табл. 11);

Рабочая часть образца типа VIII

Черт. 8



Таблица 11

D

d

Г

t

“а



ММ


прн рас­

тяжении—

при изгибе

при кручении





сжатии



6,00

5,00

0,50

0,50

2,18

1,89

1,46

9,00

7,50

0,75

0,75

2,18

1,89

1,46

12,0

10,0

1,00

1,00

2,18

1,89

1,46

17,0

15,0

1,00

1,00

2,18

1,89

1,46



— с двумя симметрично расположенными отверстиями (черт. 9, табл. 12);Рабочая часть образца типа IX

Черт. 9



Таблица 12

Ь


р

“а

мм

40

10

До 10,0

3,0

1,5

2,44

3,15



X — с симметричными боковыми надрезами V-образного про­филя (черт. 10, табл. 13).

Рабочая часть образца типа X

Таблица 13

в

°


Р

t

СО, град

а

мм

40

,0

До 10,0

0,5

10

40

5,73



Размеры образцов выбирают таким образом, чтобы параметр подобия усталостного разрушения —варьировался в возможно О

более широких пределах при заданном диапазоне изменения диа­метров (L периметр рабочего сечения образца _или его часть, прилегающая к зоне повышенной напряженности; G относитель­ный градиент первого главного напряжения).

При изгибе с вращением, кручении и растяжении — сжатии об­разцов типов I, II, V, VIII L=n-d;

при изгибе в одной плоскости образцов типов III, IV, VI, а так­же при растяжении — сжатии образцов типа VI L=Qb;

при растяжении — сжатии образцов типов III, IV, VII, IX, X L = 2h.

  1. Для испытания на малоцикловую усталость применяют об­разцы типов II и IV, если отсутствует опасность продольного из­гиба.

Допускается применять образцы типов I и III.

  1. Рабочая часть образцов должна быть изготовлена по точ­ности не ниже 7-го квалитета ГОСТ 25347—82.

  2. Параметр шероховатости поверхности рабочей части об­разцов Ra должен быть 0,32—0,16 мкм по ГОСТ 2789—73.

Поверхность не должна иметь следов коррозии, окалины, ли­тейных корок и цветов побежалости и т. п., если это не предусмот­рено задачами исследования.

  1. Расстояние между захватами испытательной машины вы­бирают так, чтобы исключить продольный изгиб образца и влия­ние усилий в захватах на напряженность в его рабочей части.

  2. Вырезка заготовок, маркирование и изготовление образцов не должны оказывать существенного влияния на усталостные свой­ства исходного материала. Нагрев образца при изготовлении не должен вызывать структурных изменений и физико-химических превращений в металле; припуски на обработку, параметры режи­ма и последовательность обработки должны сводить к минимуму наклеп и исключать местный перегрев образцов при шлифовании, а также трещины и другие дефекты. Снятие последней стружки с рабочей части и головок образцов производят с одной установки образца; заусенцы на боковых гранях образцов и кромках надре­зов должны быть удалены. Заготовки вырезают в местах с опре-

  3. деленной ориентацией по отношению к макроструктуре и напря­женному состоянию изделий.

  4. В пределах намеченной серии испытаний технология изго­товления образцов из однотипных металлов должна быть одина­ковой.

  5. Измерение размеров рабочей части изготовленных образ­цов до испытаний не должно вызывать повреждения ее поверх­ности.

  6. Рабочую часть образца измеряют с погрешностью не бо­лее 0,01 мм.

  1. АППАРАТУРА

    1. Машины для испытаний на усталость должны обеспечивать нагружение образцов по одной или нескольким схемам, приведен­ным на черт. 11—16. Машины для испытаний на усталость, обеспе­чивающие также проведение статических испытаний на разрыв, должны соответствовать требованиям ГОСТ 1497—84.

Чистый изгиб при вращении
образцов типов 1, 11, V, VIII



Ч

Черт. 11

истый изгиб в одной плоскости
образцов типов 1—VIII

Образец,




Поперечный изгиб при вращении образцов типов 1, II, V, VIII при консольном нагружении

Рабочее сечение образца

Черт. 12




Ч

Поперечный нзгнб в одной плоскости образцов типов 1—VIII при консольном нагружении

Рабочее сечение

Черт. 14

ерт. 13

Повторно-переменное кручение
образцов типов I, II, V, VIII

Р-Рт^-Рд р

J Образеці

Черт. 15


Мкт1Ма М*

-G-r— .-Є-

і Ооразеи, і

Черт. 16


Повторно-переменное растяжение — сжатие образцов типов I—X

  1. Суммарная погрешность нагружения в процессе испытания образцов зависит от типа машин и частоты нагружения и не дол­жна превышать в интервале 0,2—1,0 каждого диапазона нагруже­ния в процентах измеряемой величины:

±2% —при f^0,5 Гц;

±3% — при 0,5=Cf<50 Гц;

±5% — при f^50 Гц.

При испытании на гидропульсационных и резонансных маши­нах без тензометрического силоизмерения в интервале 0—0,2 каж­дого диапазона нагружения погрешность измерения нагрузки не должна превышать ±5% задаваемых напряжений.

    1. Погрешность измерений, поддержания и записи деформа­ций при малоцикловых испытаниях не должна превышать ±3% измеряемой величины в интервале 0,2—1,0 каждого диапазона на­гружения.

    2. Абсолютная погрешность измерения, поддержания и реги­страции нагрузок и деформаций в интервале 0—0,2 каждого диа­пазона не должна превышать абсолютных погрешностей в начале этого диапазона нагружения.

    3. Нагрузки (при мягком нагружении) или деформации (при жестком нагружении) должны соответствовать 0,2—0,8 применяе­мого диапазона измерений.

    4. При испытании на малоцикловое растяжение или сжатие и растяжение — сжатие дополнительные деформации изгиба об­разца от несоосности нагружения не должны превышать 5% де­формаций растяжения или сжатия.

    5. При испытаниях на малоцикловую усталость должно быть обеспечено непрерывное измерение, а также непрерывная или пе­риодическая регистрация процесса деформирования рабочей части образца.

    6. Допускается калибровка испытательного оборудования при статических режимах (в том числе и на несоосность нагружения) с оценкой динамической составляющей погрешности расчетным или косвенным способами.

  1. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

    1. При испытании образцов допускается мягкое и жесткое нагружение.

    2. В пределах намеченной серии испытаний все образцы наг­ружают одним способом и испытывают на однотипных машинах.

    3. Испытания образцов проводят непрерывно до образования трещины заданного размера, полного разрушения или до базового числа циклов.

Допускаются перерывы в испытаниях с учетом условий их про­ведения и обязательной оценкой влияния перерывов на результаты испытаний.

(Измененная редакция, Изм. №1).

  1. В процессе испытания образцов контролируют стабиль­ность задаваемых нагрузок (деформаций).

  2. Испытание серии одинаковых образцов при асимметрич­ных циклах проводят:

либо при одинаковых для всех образцов средних напряжениях (деформациях) цикла;

либо при одинаковом для всех образцов коэффициенте асим­метрии цикла.

  1. Для построения кривой распределения долговечности и оценки среднего значения и среднего квадратического отклонения логарифма долговечности на заданном уровне напряжений испы­тывают серию объемом не менее 10 одинаковых образцов до пол­ного разрушения или образования макротрещин.

  2. Испытания на многоцикловую усталость

    1. Основными критериями разрушения при определении пре­делов выносливости и построении кривых усталости являются полное разрушение или появление макротрещин заданного раз­мера.

    2. Для построения кривой усталости и определения предела выносливости, соответствующих вероятности разрушения 50%, ис­пытывают не менее 15 одинаковых образцов.

В интервале напряжений 0,95—1,05 от предела выносливости, соответствующего вероятности разрушения 50%, должны быть ис­пытаны не менее трех образцов, при этом не менее половины из них не должны разрушаться до базы испытаний.

  1. База испытаний для определения пределов выносливости принимается:

10-10е циклов — для металлов и сплавов, имеющих практичес­ки горизонтальный участок на кривой усталости;

100-106 циклов — для легких сплавов и других металлов и сплавов, ординаты кривых усталости которых по всей длине не­прерывно уменьшаются с ростом числа циклов

.Для сравнительных испытаний база для определения пределов выносливости соответственно принимается 3-106 и 10-106 циклов.

  1. Для построения семейства кривых усталости по парамет­ру вероятности разрушения, построения кривой распределения пре­дела выносливости, оценки среднего значения и среднего квадра­тического отклонения предела выносливости испытывают серии объемом не менее 10 одинаковых образцов, на каждом из 4—6 уровней напряжения.

  2. От 10 до 300 Гц частота циклов не регламентируется, если испытания проводят в обычных атмосферных условиях (по ГОСТ 15150—69) и если температура рабочей части образца при испытаниях не выше 50°С.

Для образцов из легкоплавких и других сплавов, обнаружива­ющих изменения механических свойств до температуры 50°С, до­пускаемую температуру испытания устанавливают особо.

Во всех случаях частоту циклов указывают при представлении результатов испытаний.

Сравнительные испытания рекомендуется проводить на одной частоте нагружения.

  1. Испытания на малоцикловую усталость (при долговечности до 5-Ю4 циклов1).

    1. Основным видом нагружения при испытаниях является растяжение — сжатие.

    2. Верхний уровень частот испытаний ограничивается значе­ниями, исключающими саморазогрев образца выше 50°С для лег­ких сплавов и выше Ю0°С для сталей.

Во всех случаях частоту циклов указывают при представлении результатов испытаний.

Сравнительные испытания рекомендуется проводить на одной частоте нагружения.

Для регистрации диаграмм деформирования допускается в про­цессе испытаний переход на более низкие частоты, соответствую­щие требуемой разрешающей способности и точности приборов измерения и регистрации циклических напряжений и деформаций.

  1. При испытании на растяжение — сжатие образцов типов II и IV измерение деформаций следует производить в продольном направлении.