7
Для образцов типа 1 применяют надрезы вариантов 1а, 2а, 3 (черт. 5), для образцов типов 3 и 4 вариантов 1а и 2b.
Надрез изготовляют с помощью специальных фрез (см. черт. 5, варианты 1а и 2b) или шлифовального круга (вариант 2b), пропиливанием от центрального отверстия (вариант 2а) или электроискровым способом (вариант 3). В отдельных случаях допускается комбинировать различные способы. Инициирующий надрез для образца типа 2 изготовляют на токарном станке с последующей шлифовкой.
Примечание. Для уменьшения нагрузки и времени, необходимых для зарождения трещин, можно применять лазерную, электронно-лучевую и другие обработки вершины надреза при условии, что область нарушенного состояния исходного материала у вершины надреза будет меньше длины создаваемой исходной усталостной трещины.
2.4. При вырезке и изготовлении образцов необходимо обеспечить минимальные наклеп, остаточные напряжения, а также изменения структуры и фазового состава в зоне разрушения образца. Окончательную механическую обработку образцов и нанесение исходной усталостной трещины проводят после термической обработки образцов.
2.5. Усталостную трещину наносят таким образом, чтобы контур надреза находился между прямыми, пересекающимися под углом 2Θ 20 - 30° в вершине трещины (черт. 5), а разность (l0 - h) была не меньше 1,5 мм.
2.6. Усталостные трещины в плоских образцах типов 1, 3 и 4 (черт. 1, 3, 4) наносят при переменном растяжении с коэффициентом асимметрии цикла R = 0,1 - 0,2, а в образцах типа 2 - при круговом изгибе (R = -1). При этом регистрируют минимальные и максимальные усилия цикла и число циклов. Номинальные напряжения σ0 при максимальном усилии цикла должны быть не больше 0,5σ0,2 (σ0,2 определяют при температуре, при которой наносят усталостные трещины), а рекомендуемое число циклов нагружения при нанесении усталостной трещины - не меньше 5?104.
Примечания:
1. В образцах типа 4 допускается нанесение усталостных трещин при знакопеременном консольном изгибе с соблюдением требований настоящего пункта.
2. При нанесении усталостной трещины на образцах, предназначенных для испытаний с целью определения KIC, KC, K*C и KQT, максимальный коэффициент интенсивности напряжений цикла KMAX, рассчитанный для надреза как для трещины длиной h, не должен превышать 0,75 KIC, где KIC - предполагаемое значение KIC, а на конечном участке трещины длиной не менее 1,5 мм - не превосходить 0,6 KIC. Если трещину наносят при температуре T(1), а испытывают образец при температуре T(2), то KMAX не должен превышать 0,6 KIC?σ(1)0,2/σ(2)0,2, где величины с индексом (1) относятся к температуре T(1), а с индексом (2) к T(2) (см. рекомендуемое приложение 6).
2.7. Отклонение длины нанесенной усталостной трещины на каждой из боковых поверхностей плоских образцов от заданной длины не должно превышать 2 % от l0 при l0 ? 25 мм и 0,5 мм при l0 < 25 мм.
Угол отклонения плоскости усталостной трещины от плоскости надреза на всех образцах не должен превышать 10°.
2.8. Рекомендации по конструкциям приспособлений для крепления и нагружения образцов при нанесении усталостных трещин даны в рекомендуемом приложении 6.
3. ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
3.1. Для определения характеристик трещиностойкости используют машины с механическим, гидравлическим или электрогидравлическим приводом, метрологические параметры которых соответствуют ГОСТ 7855-84.
3.2. Необходимое максимальное усилие испытательной машины рассчитывают по формулам:
для образцов типа 1
PMAX ? 0,5(b - 2l)t(σ0,2 + σB)