Способ определения теплостойкости штамповых сталей

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении теплостойкости штамповых сталей. Способ позволяет повысить точность определения теплостойкости . Для этого используют образец в виде тонкостенного цилиндра, который подвергают циклическому температурному воздействию при различных максимальных температурах цикла от 450 до 700°С. В процессе температурного воздействия к торцам образца прикладывают циклическую сжимающую нагрузку. По изменению относительного диаметра средней части образца определяют температуру, соответствующую температурной границе структурно-механической стабильности штамповой стали, которая наиболее полно характеризует теплостойкость испытуемого материала. О количественных значениях теплостойкости судят по изменению зависимости относительного диаметра средней части образца от максимальной температуры. с S С/; с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Qg) (И) (51)4 G 01 N 3 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3870493/25-28 (22) 21.03.85 (46) 30.09.86. Бюл. Ф 36 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева (72) А.И. Иванов и А.И. Климашина (53) 620.172(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1173253, кл. G 01 N 3/60, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ ШТАМПОВЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении теплостойкости штамповых сталей. Способ позволяет повысить точность определения теплостойкости. Для этого используют обраэец в виде тонкостенного цилиндра, который подвергают циклическому температурному воздействию при различных максимальных температурах цикла от

450 до 700 С. В процессе температурного воздействия к торцам образца прикладывают циклическую сжимающую нагрузку. По изменению относительного диаметра средней части образца определяют температуру, соответствующую температурной границе структурно-механической стабильности штамповой стали, которая наиболее полно характеризует теплостойкость испытуемого материала. О количественных значениях теплостойкости судят по изменению зависимости относительного диаметра средней части образца от максимальной температуры.

1260736

Пк Пн

У Э н где D — диаметр средней части, ци" линдра после воздействия щО заданного числа температурно-деформационного воэдей" ствия.

Определяют зависимость изменения указанного параметра от максималь- SS ной температуры цикла и по этой зависимости находят те значения максимальной температуры цикла, которым соИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении теплостойкости штамповых сталей.

Цель изобретения — повышение точности определения теплостойкости за счет определения температурной границы формоустойчивости стали.

Способ реализуется следующим образом. 1О

Из исследуемой стали изготавливают образцы, каждый из которых представляет собой тонкостенный цилиндр.

Изме яют наружный диаметр D„ средней части цилиндра. Закрепляют образец в 15 1 захватах испытательной установки и подвергают циклическому температурному воздействию путем пропускания по нему электрического тока и последующего охлаждения струей сжатого возду- 2О ха. Максимальная температура цикла при испытании одного образца постоянна а ее значения для разных образо цов могут изменяться от 450 до 700 С.

Юдновременно с нагревом к образцу при- 5 кладывают циклическую сжимающую нагрузку. При температурно-деформационном воздействии в течение первых 250 циклов изменение свойств материала носит неравномерный характер. После 250 или 300 циклов наступает стадия установившегося разупрочнения штамповой стали. Поэтому после 300 циклов температурно-деформационного воздействия определяют изменение параметров образца, в качестве основного из которых принят наружный диаметр средней части цилиндра. Этот параметр характеризует температурную границу формоустойчивости стали при температур40 но-деформационном нагружении и является наиболее чувствительным применительно к штамповым сталям. Вычисляют значения относительного диаметра по следующему отношению: ответствует скачкообразное изменение относительного диаметра средней части цилиндра. Эта температура соответствует температурной границе структурно-механической стабильности штамповой стали и наиболее полно характеризует теплостойкость испытуемого материала.

Пример . Из штамповых сталей

4Х5МФС, ЗХ2В8Ф, 4ХЗВМФ и У10 изготавливали образцы в виде тонкостенных цилиндров диаметром 10 мм, толщиной стенки 1,5 мм и высотой 12 мм.

С помощью микрометра измеряли наружный диаметр средней части цилиндра.

Образец эакрепляли в захватах установки, изготовленной на базе серийного твердомера ТШ-2. Пропусканием электрического тока с последующим охлаждением струей сжатого воздуха подвергали образец циклическому температурному нагружению с одновременным приложением циклической сжимающей нагрузки 200 ЕПа. Максимальная температура цикла при испытании

480-660 . B процессе испытаний опре.— деляли изменение относительного диаметра средней части образца от максимальной температуры цикла ° Полученные результаты представлены в таблице.

Из таблицы видно, что теплостой;кость стали 4Х5МФС составляет около

540 С, стали ЗХ2В8Ф вЂ” 600 С, стали

4ХЗВМФ вЂ” 600 С и для стали У10

480 С.

Формулаизобретения

Способ определения теплостойкости штамповых сталей, по которому испытуемый образец подвергают циклическому температурному воздействию при различных максимальных температурах цикла от 450 до 700 С и определяют при каждой максимальной температуре цикла параметр образца, по изменению которого судят о теплостойкости сталей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, используют образец в виде тонкостенного цилиндра, в процессе температурного воздействия к торцам образца прикладывают циклическую сжимающую нагрузку, в качестве параметра образца измеряют наружный диаметр среднейчасти цилиндра, а о теплостойкости судят по его зависимости от максимальной температуры цикла.

1260736

Изменение относительного диаметра средней части образца

Марка стали Число циклов о

Верхняя температура цикла, С

480 540 600 660

0,978

0,117 0,191 0,5

100

4Х5ИФС

0,81 1,35

0,22 0 31

300

0,323 0,508 1 01 1,7

500

300

300

2,83

300

У10

Составитель А. Гриненко

Техред Л.Олейник Корректор Е. Сирохман

Редактор М. Товтин

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5218/39

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная, 4

ЗХ2В8Ф

4ХЗВМФ

0,108 0,23

0,11 0,15

0,31 1,41

0,31 0,82

О, 221 0,557