Определение ударной вязкости при испытаниях на

Ударный изгиб по ГОСТ 9454-78

Метод основан на разрушении образца с надрезом (концентратором) посередине одним ударом маятникового копра (рис.3.3). В результате испытаний определяют полную работу (К), затраченную на разрушение образца (работу удара), или удельную работу, т.е. ударную вязкость (КС). Согласно ГОСТ 9454-78, ударным испытаниям подвергают образцы сечением 10 X 10 мм с концентраторами напряжений следующих видов: U-образный с радиусом в месте надреза (г_н)1^±02мм., V- образный с радиусом в месте надреза (г_н) 0.25^±025 мм и углом 45° и Т- образный с усталостной трещиной (табл. 3.1). Последний тип концентратора является наиболее жестким. Его создают в образце на специальных вибраторах и на усталостных машинах. Соответственно этому удельная работа деформации разрушения обозначается KCU и KCT, KCV. Величину полной работы деформации и разрушения на практике определяют по шкале копра или по таблицам, зная начальную потенциальную энергию маятника и затраченную энергию, или по площади диаграммы нагрузка - прогиб.

Образцы с концентратором U используют при выборе или приемо-сдаточных испытаниях металлов и сплавов, с V-образным концентратором- при оценке возможности использования или приемо-сдаточных испытаниях материалов конструкций повышенной степени надежности: транспортных средств, трубопроводов, сосудов под давлением, летательных аппаратов и т.п. При испытаниях материалов для особо ответственных конструкций, при эксплуатации которых первостепенное значение имеет оценка сопротивления развитию трещины, а также, при исследовании причин разрушения ответственных конструкций, используют образцы с концентратором вида Т.

Рис.3.5.Типы образцов для динамических испытаний на удар: а)-образец с U-образным надрезом; б)-образец с V-образным надрезом; в)-образец с нанесенной трещиной усталости Т и определения КСТ

Таблица 3.1

Стандартные образцы на ударный изгиб по ГОСТ- 9454-78

(размеры в мм)

Тип образца	Длина L	Ширина В	Высота Н	Глубина надреза hi	Глубина концентратора h	Высота рабочего сечения hi
Концентратор U - образный радиусом ± 0, 07
		10±0, 10		-	-	8±0, 10
		7, 5±0, 10		-	-	8±0, 10
		5±0, 05		-	-	8±0, 10
		2±0.05		-	-	6±0, 10
		10±0, 10		-	-	7±0, 10
		7, 5±0, 10		-	-	7±0, 10
		5±0, 05		-	-	7±0, 10
		10±0, 10		-	-	5±0, 10
		7, 5±0, 10		-	-	5±0, 10
		5±0, 05		-	-	5±0, 10
Концентратор V- образный радиусом 0, 25 ± 0, 025
		10±0, 10		-	-	8±0.05
		7, 5±0, 10		-	-	8±0.05
		5±0, 05		-	-	8±0.05
		2±0.05	^	-	-	6±0.05
Концентратор Т - образный (трещина)
		10± 0, 10		1, 5	3, 0	-
		7, 5±0, 10		1, 5	3, 0	-
		5±0, 05		1, 5	3, 0	-
		2±0.05		1, 5	3, 0	-
		10±0, 10		3, 5	5, 0	-
		25±0, 10			12, 5	-

" Предельные отклонения по длине +0, 1, по глубине надреза +0, 1, по глубине концентратора +0, 6.

Его получают в вершине начального надреза при циклическом изгибе образца в одной плоскости с числом циклов изгиба не менее 3000.

Для испытаний используют маятниковые копры с максимальной энергией удара маятника от 4, 9 (0, 5) до 294, 0 (30) (кг*м). Образец устанавливают горизонтально в специальный шаблон (рис.3), обеспечивающий установку надреза в середине пролета между опорами. Удар маятника наносят со стороны, противоположной надрезу, в плоскости его симметрии и перпендикулярно продольной оси образца. Маятник закрепляется в исходном верхнем положении с высотой Н и углом подъема α. Затем маятник опускают, отпускают, он свободно падает, ударяет по образцу, изгибает и разрушает его, поднимаясь после этого на высоту h и угол β. Чем больше энергии затрачено на разрушение образца, тем меньше h и β. Величина работы удара (энергии разрушения) К определяется как разность потенциальной энергии, запасенной при подъеме маятника К_п и остаточной энергии «ос_т, которой обладает маятник после разрушения образца:

К= К_п – К_ост.

Значения К_п и К_ост определяют по шкале копра, проградуированной в кгс*м (Дж). Работу удара обозначают двумя буквами и цифрами: первая буква (К)-символ работы удара, вторая буква (U-или V или Т)-вид концентратора; последующие цифры обозначают максимальную энергию удара маятника, глубину концентратора и ширину образца. Индекс указывает температуру испытаний, отличную от комнатной. Эти цифры не вносят в обозначение работы удара, если испытание проведено в стандартных условиях: копер имеет максимальную энергию удара маятника 294 Дж, глубина концентратора (U-или V) 2 мм и 3 мм (Т) и ширина образца 10 мм. Например, символы KV" ⁴⁰ 50/2/5 обозначает работу удара, определенную на образце шириной 5 мм с концентратором V глубиной 2 мм при температуре минус 40° при максимальной энергии удара маятника 50 Дж. Ударная вязкость-это работа удара, отнесенная к начальной площади поперечного сечения образца в месте концентратора. Ее обозначают путем прибавления к символу работы удара буквы С, причем «стандартные» условия также не вводят в обозначение.

Например: - КСТ⁺¹⁰° 150/3/7, 5-ударная вязкость, определенная на образце ширине 7, 5мм с концентратором Т глубинной 3 мм при температуре 100° С и максимальной энергией удара маятника 450 Дж.

-KCU-ударная вязкость, определенная на образце шириной 10 мм с концентратором типа U глубиной 2 мм при комнатной температуре и максимальной энергией удара маятника 294 Дж.

Ударную вязкость Дж/см (кгс*см²) вычисляют по формуле

КС = К / F_o,

где К- работа удара, Дж (кгс*м); F_o - начальная площадь поперечного сечения образца в месте концентратора, см².

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒