Способ исследования течения металла при прокатке и образец для его осуществления
Изобретение относится к металлур гии, а точнее к обработке металлов давлением , и может быть использовано для исследования характера течения металла при прокатке. Цель изобретения - повышение точности измерений, увеличение обьема получаемой информации. Исследование проводят на образцах, состоящих из двух частей , имеющих скосы под углом 19°28 60 с нанесенной на скосе координатной се.кой. После прокатки образца проводят сравнение недеформированной и деформированной и ток, проецируя их на горизонтальную и в i тикальную плоскости, что позволяет ч делить одновременно три составлю ir перемещения металла. Это позволяет j. ширить область использования метода ы ор динатной сетки 2 с.п. ф-лы, табл., 4 ил ; Ы
ЖЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1623804 А 1 (51)5 В 21 В 1 00 В 2! С 51 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4668747/02 (22) 30.03.89 (46) 30.01.91. Бюл. № 4 (71) Донецкий политехнический институт (72) Г.М. Шульгин, II.À. Левичен, А.И. Максаков и Н.Д. Миронов (53 ) 621. 771. 08 (088. 8 ) (56) Авторское свидетел ьст «о СССР № 929252, кл. B 21 В 1/00, 1982.
Авторское снидете.>ьстно СССР
¹ 997860, кл. В 21 В 1, 00, 1983.
Эксперичентальиые л>е>оды исследования деформации и напряжения. (. >равочное пособие. Киев.: Наукона думка, 1981, с. 278.
Авторское снидегельст«> (.(;(.Р № 1036406, кл. В 21 В 1/00>, 1983.
Изобретение отис>сигея к мс галлургии, а точнее к обраб>отке металло« давлением, и может быть использовано для исследования характера течения металла при прокатке.
Цель изобретения — ионы>пение точности измерений, увеличение объел>а получаемой и нфоп л> а t(ив.
На фиг. 1 показан образец до прокатки, общий нид; иа фи>, 2 — то же, посл прокатки; на фиг. 3 — схема определения продольных и поперечных состанляющи i иеречещения металла; на фиг. 4 го же, схема определения поперечных н высотных составляющих перемещения че> алла.
Исследование проводя> «а образцах, состоящих из „âó.õ частей 1 и 2, скосы которых выполнены под углом 19*28 — 60 к продольной оси Х.
2 (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛА Г1РИ ПРОКАТКЕ И ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛ(IIII>1 (57) Изобретение относится к мета1лургии, а точнее к обработке металлов давлением, и может быть использовано для исследования характера течения мета1ла при прокатке. Цель изобретения — — повышение точности измерений, увеличение обьема получаемой информации. Исследование п1«>ьч>дят на образцах, состоящих из двух частей, имеющих скосы иод углом 19"28 (>О" с нанесенной на скосе координатной се кой.
Гlосле прокатки образца проводят сравнс ни>
«едеформированной и деформирован»ой с< ток, проецируя их на горизонтальнук. и « тикальную плоскости, что позволяет >ш делять одновременно три сост«ил> перемещения металла, >то позволяет ширить область использования метода hi >p дина. гной сетки. 2 с.п. ф-лы, l табл., 4 ил.
На поверхности 3 роедииения образцов выполняют коордиатну)о сетку 4, а на верхней грани образца — базовую отметку А, расстояние С от которой до плоскости соединения частей равно проскиии длины ячейки координатной сетки на горизонтальную плоскость.
Г1осле прокатки образца проводят сравнение недеформированной и деформированной сеток, проецируя их на горизонтальную или вертикальную плоскости, что позволяет определять одновременно три составляющих перемещения металла.
Гlроведенные экспериментальные исследования показывают, что при постоянном значении продольного усилия, действующего на образец, за счет увеличения>>лощади места склейки уменьшается значение продольных растягивак>ши.х напряжений, действую1623804
10
55 щих на единицу плоцсади, при этом по мере прохождения плоскости соединения частей образца через очаг деформации в зоне предельных значений для склеивающе-о материала продольных растягивающих напряжений находится лишь незначительный участок плоскости соединения. Те части плоскости соединения, которые находятся вне зоны предельных растягивающих напряжений, препятствуют разрушению образца в местах его склейки. Однако при углах наклона менее 19 28 возрастает трудоемкость изготовления образцов, расход материалов, затрудняется расшифровка полученных данных. Практически он становится подобным образцу, набранному из горизонтальных пластин. Кроме того, при дальнейшей расшифровке полученных результатов накладываются погрешности, связанные с тригонометрическими вычислениями. Поэтому достаточно угол наклона соединяемых граней ограничить значением 19 28, так как синус этого угла равен 0,3333 или 1/3. В этом случае при проецировании координатной сетки на вертикальную плоскость, при исследовании перемещения металла в поперечном сечении образца расстояние между двумя линиями координатной сетки, параллельнымп проекции продольной оси на соединяемую плоскость, равно расстоянию между четырьмя линиями сетки, которые нанесены перпендикулярно проекции продольной оси на эту плоскость. Это позволяет при проецировании координатной сетки, нанесенной на плоскость соединения, на плоскость поперечного сечения образца перейти от прямоугольных ячеек к квадратным, что упрощает расшифровку экспериментальных данных.
При изучении величины угла наклона места соединения частей образца на прочность места соединения установлено, что при углах наклона более 6() прочность соединения начинает резко уменьшаться, что снижает точность измерений, так как большая часть плоскости соединения находится в зоне предельных продольных напряжений очага деформации и характер действия продольных рзстягивающих напряжений аначоl ичен случаю с вертикальным расположением места соединения отдельных частей составного образца.
Образец после прокатки имеет измененную координатную сетку 5 с базовой отметкой А, расстояние от которой до координатной сетки стало С . При определении продольных Г, и поперечных (l„состзвчяющих (см !.Ill 3) перемещения металла проекции . юрдннатных сеток 4 и 5 совмещают в горизонтальной плоскости таким об1 . сом, ггобы совпали базовые отметки Л и Лп 11роецируя вектора 6 на ось
У, получают поперечные составляющие перемещсния металла, з проецируя на ось Х, по: чают продольные перемещения металла.
Совмещение базовых отметок до А после Ai прокатки позволяет фиксировать любое продольное перемещение узлов координатной сетки.
При определении поперечных (и высотных составляющих (фиг. 4) перемещения металла проекции координатных сеток 4 и
5 совмещают в вертикальной плоскости таким образом, чтобы центры координат О и Ol совпадали. Проекцируя вектора 7 соответственно на оси Z u Y получают вертикальные
U и поперечные U составляющие перемещения металла.
Пример. Экспериментальное исследование проводили на серии из пяти образцов.
Все образцы изготавливали из свинца в виде бруса размерами 30х40х200 мм. После этого каждый ооразец разрезали дисковой фрезой под различными углами я к оси Х (табл. 1). В плоскости срезы на одной из частей образца накатывали координатную сетку с шагом ячейки 2 мм. 11осле нагрева отдельных частей образцов плоскости среза залуживали сплавом Руда и склеивали. Все склеенные образцы прокатывали в гладких валках с одинаковой степенью деформации.
Результаты изготовления образцов и их прокатки представлены в таблице.
После прокатки образцы нагревали, расклеивали и обрзбзтывзли азиной кислотой координатную сетку, с целью получения четкой картины координатной сетки. Полученные координатные сетки фотографировали с одинакового расстояния, располагая объектив соответственно по оси Z и по оси Х, получая горизонтальную н вертикальную проекции деформированпых сеток. Совмещая вертикальные и горизонтальные негативы проекции координатных се ок оответствующих образцов до н после прок тки определяли составляющие перемещений металлз прп прокатки 0„, U> и U
Для фотографирования координатных сеток использовали фокусный обьектив
«Вега-13», позволяющий получить минимальные искажсния.
Одновременно с фотогрзфировзпием производили обмер проекций ячеек координатных сеток до и после прокзтни III; (помо ци большого инструментального микроскопа
БИМ-1. Срзвнивзя полх и нпьп дзппые по составляющим перемс щения металла при прокатке на образцах 11., III u IV получили, что погрешность измерений при фотографировании и прямых замерах находится в пределах 7 I I Я,, т.е. удовлетворительная сходимость полученных результатов позволяет использовать оба метода замера перемещения узлов координатных сеток. На образцах 1 и V погрешность составилз от
15 до 34О" в различных м<стзх координатных сеток. На образце 1 это вызвано значи1623804
Формула изо6рстени !1.jj) Iм !I i; 1: гоп
I I!I I; I I 0Размеры образцов после прокаты.
Размер)1 ооразцов;,о прокатки
Об)) лзец
П:1 ОСв
1:лети реза
30 40
200
СЯ ..:!;:11 С
19 28
1)0
|)1
24
24
24
24 37 3
237, 5
237,5
240
200
- ) О чО
40 чО
42
42
42
42,02
lf 30 (L(30
IV 30 v 30
3амс : iвпi:
11 а j) Ll0 11110 I I. I! I,! ..
TII I! !:.Т а . 1...".!., тельной трудоемкостью при накатке координатной сетки, ана образце V — - нарушением сплош ности образца при прокатке.
Использование предлагаемого способа и образца позволяет увеличить объем получаемой информации, повышает надежность и точность измерений при изучении конечных видов деформации при продольной прокатке с большой неравномерностью обжатий по ширине. Эффект достигается за счет наклона места соединения отдельных частей образца к продольной оси образца, что позволяет исключить влияние предельных растягивающих напряжений в зоне деформации одновременно на всю плоскость соединения. Кроме того, за счет увеличения площади соединения при постоянном значении продольного усилия, дейст))ующего «а образец уменьшается значение продольных растягивающих напряжений. действующих на единицу площади места соединения. Это позволяет расширить область и пределы использования метода координатной сетки при изучении процесса прокатки с большой неравномерностью обжатий по ширине и большими степенями деформации.
Кроме того более высокая надежность предлагаемого образца позволяет отказаться от дублирования опытов, снизить расход материалов, таких как свинец и сплав
Вуда.!. Способ исследования течения металла при прокатке, включающий нанесение координатной сетки на образец, его деформацию, получение информации о переме щении узлов координатной сетки после деформации образца и переработку этой информ;1ции, отличающийся тем, что, с целью увеличения объема получаемой информации и повышения точности измерений, нанесение координатной сетки осуществляют по,1 углом к продольной оси образца, на горизонтальную поверхность образца в плоскости его симметрии наносят базовую отметку иа расстоянии от координатной сетки, равном проекции расстоя ния меж.1у у)саами и! 1! формированной координатной сетки на эту поверхность образца, информацию в части продольных и поперечных составляющих перемещения получают при проецировании деформированной и недеформированной координатных сеток на горизонтальную плоскость и совмещении базовых отметок, и.). у ченных до и после деформации, а HHPop ;Iцию в части высотных и повторно поперся ных составляющих переме1цения получак)! при проецировании деформированной и 1цдеформированной координатных сеток на вертикальную плоскость и с1)1)х)с lii! 11);11 ров координат этих сеток.
2. Образец для исследования 1.). ии металла при прокатке, выпо; пенный ii нил. бруса, состоя1цего по мень)цс и мере и) пи) х последовательно расположеHHblx по д.IHII! образца частей, с Hанесенной H) !H)IIðèi H саемым граням частей ко )р;1иь;1; ной,"!")
3Q кой, отличающийся тем. по, с it .Iüê) у)ц личения объема получаемой информации и повышении точности измерений, сое.)и11я) м ые гp3 H H частей образца Bid il 0. i lit. Ii l I лонными под углом 19"28 60 к ной оси образца.
42, 03 236,8 Затрl û;:II )
liliI! КО!грццп 1;1 I .
ЕЕ т..:l Il j)il il, H.i .
0 0 l Hi1 j. L t .;i), . „..:.. )1623804 (.ос><>k»»ель И (,>«)I)<><><» >< кий
Редикгор М 11е. (ос>уж< нк<> T< xl><,k Л Кравчук р1 р (1. I(I>k .I »<;> < l 5>kI Тираж I1<>,ц>исн<в
HI IIII IllI! Г<>с)иврств
» .»г (-((гэ
1 I.Ç(k35, 1осквв. Ж .1>. Р;>x»>< »;»>»;«>, д. 4,5 (1рои >k><»стве>ии>-из. (вте.ть< ли>»«><>5»«;>k <11;> г< t» >; > . ж> р >,(, ..> I;>k;
