Спосіб оцінки впливу раптового підвищення швидкості деформації на тріщиностійкість пластичних матеріалів

Спосіб оцінки впливу раптового підвищення швидкості деформації на тріщиностійкість пластичних матеріалів, який полягає в тому, що зразок досліджуваного матеріалу ста тично розтягують до заданих ступенів деформації і руйнують крихкі C2 2 83523 1 3 83523 раптових змінах в режимі навантаження, пов'язаних с раптовим збільшенням швидкості деформації. Найбільш близьким за технічною сутністю до рішення, що заявляється, є спосіб оцінки впливу раптового підвищення швидкості деформації на тріщиностійкість пластичних матеріалів, згідно якого зразок досліджуваного матеріалу статично розтягують до заданих ступенів деформації і руйнують крихкі проби заданого діаметру, що навантажують паралельно із зразком, після імпульсу деформації, який викликаний раптовим підвищенням швидкості навантаження, зразок повторно статично розтягують в умовах зрівноваженого деформування, оцінюють тріщиностійкість матеріалу з урахуванням визначаємих параметрів спадаючих ділянок повних діаграм деформування, а про вплив раптового підвищення швидкості деформації на тріщиностійкість матеріалу судять за різницею параметра тріщиностійкості матеріалу в умовах статичного розтягу і параметра тріщиностійкості матеріалу з урахуванням заданого раптового підвищення швидкості деформації [Чаусов Н.Г., Недосека С.А, Пилипенко А.П. Комплексная оценка поврежденности пластичных материалов при различных режимах нагружения / Техн. диагностика и неразрушающий контроль. 2004. - №3. - с. 16-21]. Головним недоліком відомого способу є те, що за допомогою нього удається оцінити вплив одиничних значень підвищення швидкості деформації на заданих стадіях деформуваннях на тріщиностійкість матеріалу за наступного статичного розтягу. Спосіб не дозволяє оцінити весь діапазон параметрів тріщиностійкості матеріалу при різних раптових підвищеннях швидкості деформації на заданих стадіях деформування. Слід звернути особливу увагу на той факт, що відомий спосіб не дозволяє також встановити ту "критичну" швидкість деформації, при раптових змінах в режимі навантаження, за якої в процесі імпульсу деформації зразок практично розділяється на дві частини. Ця швидкість є найбільш небезпечною для матеріалу конструкцій, так як може викликати "лавиноподібне" руйнування в будь-якій статично невизначеній стержневої конструкції. Саме за цієї швидкості деформації, в результаті складних процесів деформування, пов'язаних з раптовим ростом пошкодженості і з адіабатичним розігрівом матеріалу в так званих смугах адіабатичного зсуву (САЗ) і з одночасною зміною структури матеріалу на мезорівні, тріщиностійкість матеріалу може стати мінімальною. Винаходом ставиться завдання розробки достовірного способу оцінки повного діапазону параметрів тріщиностійкості матеріалу при різних раптових підвищеннях швидкості деформації на заданих стадіях де формування. Поставлене винаходом завдання досягається тим, що у способі оцінки впливу раптового підвищення швидкості деформації на тріщиностійкість пластичних матеріалів, який полягає в тому, що зразок досліджуваного матеріалу статично розтягують до заданих ступенів деформації і руйнують крихкі проби заданого діаметру, які навантажують 4 паралельно із зразком, після імпульсу деформації, що викликаний раптовим підвищенням швидкості навантаження, зразок повторно статично розтягують в умовах зрівноваженого деформування, оцінюють тріщиностійкість матеріалу з врахуванням визначаємих параметрів спадаючих ділянок повних діаграм деформування, а про вплив раптового підвищення швидкості деформації на тріщиностійкість матеріалу судять за різницею параметра тріщиностійкості матеріалу в умовах статичного розтягу і параметра тріщиностійкості матеріалу з урахуванням заданого раптового підвищення швидкості деформації, згідно винаходу додатково послідовно статично розтягують серію однакових зразків досліджуваного матеріалу до заданих ступенів деформації і руйнують крихкі проби заданих зростаючих діаметрів, фіксують значення "критичної" швидкості деформації, за якої в процесі імпульсу деформації зразок практично розділяється на дві частини, і оцінюють параметр тріщиностійкості матеріалу, що відповідає цій швидкості, а також увесь діапазон параметрів тріщиностійкості матеріалу при різних раптових підвищеннях швидкості деформацій на заданих стадіях де формування. Методика випробувань реалізована на базі модернізованої випробувальної машини ZD-100 Pu. Машина обладнана пристосуванням, що дозволяє реалізувати складні режими навантаження (статичний розтяг - раптове підвищення швидкості деформації - статичний розтяг) із записом повних діаграм деформування. Ще однією перевагою створеної установки є те, що вона обладнана комп'ютеризованою вимірювальною системою з програмним забезпеченням для проведення і обробки результатів випробувань. На Фіг.1 подані фрагменти діаграм деформацій трьох однакових зразків із сталі 20 (№1, 2, 3) з урахуванням впливу раптових підвищень швидкості деформації в процесі деформування, за рахунок руйнування крихких проб заданих зростаючих діаметрів, відповідно, Рруйн=19,1; 32,1; 48,72кН. Точками А; позначені ступені деформацій, при яких здійснювались раптові зміни в режимі навантаження. Приведені дані свідчать про те, що в процесі різного раптового підвищення швидкості деформації суттєво зростають стрибки деформації, наприклад, для кривої 1 - Δε=1,7%, а для кривої 2 - Δε=5,64%. Причому, слід відмітити, що раптове підвищення швидкості деформації в процесі статичного розтягу матеріалу конструкції призводить до короткотермінового "аномального" розміцнення матеріалу (див. Фіг.1), що в наступному позначається на істотному зменшенні параметра тріщиностійкості. Виявилось також, що швидкість деформації ε=30,5%/С є "критичною" при даному ступені деформацій для сталі 20. В процесі імпульсу деформації зразок практично розділяється на дві частини. Подальше навантаження зразків 1, 2 в умовах зрівноваженого деформування дозволяє по параметру Кλ оцінювати тріщиностійкість сталі 20 при складному режимі навантаження "статичний розтяг - раптове підвищення швидкості деформації - статичний розтяг" [як приклад: Лебедев А.А., Ча усов Н.Г. Новые методы оценки деградации механических свойств металла конструкций в 5 83523 процессе наработки. - Киев, Издание Института проблем прочности НАН Украины, 2004. - 133с.]. Ця ж процедура оцінки тріщиностійкості застосовна для зразка №3. Порівняння параметра тріщиностійкості Кλ для трьох досліджених зразків показало його різке зменшення при раптовому підвищенні швидкості деформації при заданих ступенях деформації. Для зразків №1, 2, 3 значен Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 ня параметра Кλ, відповідно, рівні 367,01; 319,15; 317,4 МПа × м . Таким чином, застосування способу дозволяє більш достовірно оцінювати весь діапазон параметрів тріщиностійкості пластичного матеріалу при різних раптових підвищеннях швидкості деформації на заданих стадіях де формування. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601