Способ определения физического предела текучести токопроводящих материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения оптимальных режимов пластического деформирования. Цель изобретения - повышение точности определения физического предела текучести токопроводящих материалов. Образец материала нагружают растяжением в жесткой упругой системе и после . достижения заданной пластической деформации начинают пропускать через образец импульсы электрического тока с возрастающей амплитудой. Длительность импульсов выбирают такой, чтобы прохождение электрического тока, через образец обеспечило нагрев в области температур рекристаллизации материала . Воздействие импульсом и нагрев образца осуществляют в условиях постоянной пластической деформации. При воздействии на материал импульса происходит снятие деформационного упрочнения и усилие на образец уменьшается . Уменьщение усилия осуществляют до полной разгрузки образца за счет его линейного расширения. Перед воздействием последующим импульсом с большей амплитудой образец охлаждают в условиях ограничения его деформации . При этом происходит нагружение образца растяжением за счет теплового сокращения. В процессе испытания Образца под воздействием импульсов с возрастающей амплитудой регистрируют изменение усилия на образец. При воздействии на материал импульсов оптимальной амплитуды разупрочнение достигает некоторой конечной величины. По величине усилия при его стабилизации определяют предел текучести материала . Изобретение обеспечивает выбор оптимальных режимов обработки материалов давлением. сл ее ю СП со to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 5 21 А1 (51)4 С 01 N 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4031008/25-28 (22) 03.03.86 (46) 23.07.87. Бюл. Р 27 (71) Краматорский индустриальный институт (72) Л.H. Соколов, В.Н. Ефимов, И.C. Зельцер и M.À. Кузьмин (53) 620.172.224.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1130763, кл. G 01 N 3/28, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОГО

ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ ТОКОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения оптимальных режимов пластического деформирования.

Цель изобретения — повышение точности определения физического предела текучести токопроводящих материалов. Образец материала нагружают растяжением в жесткой упругой системе и после достижения заданной пластической деформации начинают пропускать через образец импульсы электрического тока с возрастающей амплитудой. Длительность импульсов выбирают такой, чтобы прохождение электрического тока через образец обеспечило нагрев в области температур рекристаллизации материала. Воздействие импульсом и нагрев образца осуществляют в условиях постоянной пластической деформации.

При воздействии на материал импульса происходит снятие деформационного упрочнения и усилие на образец уменьшается. Уменьшение усилия осуществляют до полной разгрузки образца эа счет его линейного расширения. Перед воздействием последующим импульсом : с большей амплитудой образец охлаждают в условиях ограничения его деформации. При этом происходит нагружение образца растяжением за счет теплового сокращения. В процессе испытания образца под воздействием импульсов с возрастающей амплитудой регистрируют изменение усилия на образец. При воздействии на материал импульсов оптимальной амплитуды разупрочнение достигает некоторой конечной величины.

По величине усилия при его стабилизации определяют предел текучести материала. Изобретение обеспечивает выбор оптимальных режимов обработки материалов давлением.

1 13253

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и может быть использовано для определения физического предела текучести то копроводящих материалов.

Цель изобретения — повышение точности определения физического предела текучести.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец материала нагружают растя-, жением в упругой системе по схеме, обеспечивающей линейное напряженное состояние. После достижения заданной пластической деформации начинают пропускать через образец импульсы электрического тока с возрастающей амплитудой, так как оптимальная величина амплитуды импульса заранее неизвестна. Начальное значение амплитуды импульсов выбирают таким, чтобы обеспечить в материале плотность тока 1 х х 10 А/м, Длительность импульсов выбирают такой, чтобы прохождение электрического тока через образец обеспечило нагрев в области температур рекристаллизаци : материала.

Воздействие импульсом и нагрев образца осуществляют в условиях посто- 0 я н ной плас тич еск ой деформации.

При возпействии HG материал импульса электрического тока происходит снятие деформационного упрочнения и усилие, воздействующее на образец, уменьg r шается (при постоянной величине пластической деформации).

Уменьшение усилия на образец осуществляют до его полной разгрузки за счет теплового линейного расширения.

Перед воздействием последующим им" пульсом с большей амплитудой образец охлаждают в условиях ограничения его деформации. При этом происходит нагружение образца растяжением за счет теплового линейного сокращения.

В процессе испытания образца под воздействием импульсов электрического тока с возрастающей амплитудой регистрируют изменение усилия на образец.

При воздействии на материал импульсов оптимапьной амплитуды разупрочнение его достигает некоторой конечной (для конкретного материала) величины и усилие нагружения образца стабилизируется.

По велиЧине усилия при его стабилизации определяют предел текучести материала.

21 2

Пример . Испытанию подвергают цилиндрические образцы из стали 20 с рабочей частьн диаметром 3 мм и длиной 30 мм. Нагружение растяжением осуществляют со скоростью 0,001 с ".

После достижения относительной деформации 37 через образец пропускают импульсы тока частотой 50 Гц, плотностью 10 А/м, соответствующей ам9 плитуде 706,5 А, и электрическим напряжением 2,8 В. Продолжительность действия импульса выбрали из условия, что материал образца должен быть нагрет в область температур рекристаллиэации (для стали это 800-1200 град.)..

Расчеты показали, что для интервала ,800-1200 град. продолжительность импульсов должна составлять от 6,"3 до

9,5 с. Под действием импульса электрического тока и температуры рекристаллизации полностью снимается усилие на образец. Охлаждение образца осуществляют со скоростью 150 град/с. За счет теплового линейного сокращения в жесткой упругой системе при ограниченной деформации образца усилие в образце достигает величины, меньшей первоначально действующей на образец в момент воздействия импульсом, но большей величины усилия, соответствующего пределу текучести материала.

Плотность тока каждого последующего пульса увеличивают с интервалом

09 5 х 1 0 А/и до 4 х 1 0 А/м . Для каждого импульса определяют его продолжительность для достижения температуры рекристаллизации. Например, продолжительность импульса при плотности тока 4 х 108 А/м составляет

2,3 с.

Под действием импульсов тока и температуры рекристаллизации напряжение в материале снижается с 375 МПа до физического предела текучести, равного 243 NIIa.

Дальнейшее увеличение плотности тока до 5 х 108 А/м не приводит к уменьшению усилия на образец, т.е, усилие стабилизируется.

Изобретение позволяет повысить точность определения физического предела текучести и на основе полученных данных обеспечивает выбор оптимальных режимов обработки материалов давлением

Формула изобретения

Способ определения физического предела текучести токопроводящих ма-, Составитель Ю. Махов

Техред Л.Сердюкова Корректор Г. Решетник

Редактор А. Ворович

Заказ 3042/37. Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1325321 4 териалов, по которому образец мате- — л и ч а ю шийся тем, что, с цериала нагружают в жесткой упругой сис- лью повышения точности, пластическое теме до достижения пластической де- деформирование осуществляют растяжеформации, нагревают образец импульса- нием, нагрев образца осуществляют в ми электрического тока с возрастающей области температур рекристаллизации, амплитудой при постоянной пластичес- между воздействиями импульсов уменькой деформации, регистрируют измене- шают усилие на образец до его полной ние усилия на образец и по величине разгрузки, а после каждого импульса усилия при его стабилизации определя- охлаждают образец в условиях ограни10 ют предел текучести материала, о т — чения его деформации.