ГОСТ Р 59115.6-2021 Обоснование прочности оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Методы определения характеристик трещиностойкости конструкционных материалов

     6.4 Инициирующий надрез и предварительная трещина

6.4.1 Если материал, из которого изготовляются образцы, должен быть подвергнут термической и/или механической обработке, то требуемую обработку следует проводить на заготовках до изготовления образцов. Если возможность провести требуемую обработку заготовок отсутствует, то допускается провести окончательную обработку после изготовления образцов при условии соблюдения требуемых размеров и допусков на размеры и форму образцов. При вырезке и изготовлении образцов необходимо обеспечить минимальные наклеп, остаточные напряжения, изменение структуры и фазового состава в зоне разрушения образца. Окончательную механическую обработку образцов и наведение исходной усталостной трещины следует проводить после термической обработки образцов.

6.4.2 Инициирующий надрез на образцах может быть выполнен механическим, электроискровым или электроэрозионным способом. В отдельных случаях допускается комбинировать различные способы. Для уменьшения нагрузки и времени, необходимых для зарождения трещин, можно применять лазерный, электронно-лучевой и другие методы обработки вершины надреза при условии, что область влияния обработки на состояние материала у вершины надреза будет меньше длины создаваемой исходной усталостной трещины.

6.4.3 Форма инициирующего надреза для образцов типов CT, SE(B), DT показана на рисунке 6.2.

Рисунок 6.2 - Форма инициирующего надреза

Шевронный надрез является предпочтительным, позволяет ускорить зарождение трещины, задать направление ее распространения строго по плоскости симметрии образца и в итоге обеспечить более прямой фронт предварительной усталостной трещины.

Прямой надрез допускается выполнять при толщине образца менее 25 мм, а также в тех случаях, когда подрост усталостной трещины может контролироваться только оптическими методами по боковым граням образца.

Для того, чтобы обеспечить выход усталостной трещины их вершины надреза при низких уровнях КИН, радиус в вершине инициирующего надреза не должен превышать 0,25 мм.

6.4.4 Требования к форме и методам создания инициирующего надреза для образцов типа ССА и DCA приведены в приложениях Г и Д соответственно.

6.4.5 Предварительная усталостная трещина должна быть создана на образцах типов CT, SE(B), DT посредством циклического нагружения образца с инициирующим надрезом.

6.4.5.1 Количество циклов нагружения при наведении предварительной усталостной трещины должно составлять не менее 5·10. Коэффициент асимметрии при циклическом нагружении должен находиться в пределах от 0,01 до 0,1.

6.4.5.2 Наведение предварительной усталостной трещины должно быть выполнено с постепенным (плавным или ступенчатым) снижением величины максимального коэффициента интенсивности напряжений в цикле . Рекомендуется снижать так, чтобы на каждом шаге снижение не превышало 20%, так как слишком быстрое снижение может привести к замедлению темпа роста усталостной трещины вплоть до ее остановки. Если подрост усталостной трещины контролируется не в автоматическом режиме (оптическими методами по боковым граням образца, методом упругой податливости, либо иными методами), рекомендуется измерять подрост усталостной трещины до перехода к следующему шагу.

6.4.5.3 При ступенчатом снижении величины максимального коэффициента интенсивности напряжений в цикле наведение предварительной усталостной трещины может быть проведено в две стадии. На первой стадии производят инициирование трещины, на второй стадии - ее "заострение".