Устройство для испытания металлов
Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытания образцов металлов в условиях всестороннего сжатия и повышенной температуры. Цель изобретения - упро/ 2 щение конструкции, снижение металлоемкости и расширение технологических возможностей за счет обеспечения испытаний некомпактныхобразцов. На наружной боковой поверхности цилиндрического контейнера 1, в котором размещают испытуемый образец 2, выполнены кольцевые проточки, расположенные равномерно с шагом, составляющим 10-15% от высоты контейнера 2. Глубина проточек не менее 98% оттолщины стенки контейнера 1. Для осевого деформирования образца 2 с контейнером 1 установлены плиты 3 для взаимодействия со средством 5 осевого нагружения. Под действием средства 5 проводят осадку нагретого образца 2 между плитами 3. При этом контейнер претерпевает деформацию только в радиальном направлении за счет захлопывания проточек в осевом направлении и нагружает боковую поверхность образца заданной распределенной нагрузкой. 1 ил. ел с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 3/18
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
/ 2 (21) 4836469/28 (22) 05.04.90 (46) 07.09.92. Бюл. М 33 (71) Московский автомобилестроительный институт (72) Н.А.Шестаков, В.Н.Тимофеев и О.В.Жуков (56) Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984, 144 с.
Баженцев Ю.Г. Прочность и пластичность материалов под гидростатическим давлением: учебное пособие. — Томск, ТПИ, 1978, с.86. (54) YCTPOACTBO ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности к устройствам для испытания образцов металлов в условиях всестороннего сжатия и повышенной температуры. Цель изобретения — упро Ы 1760434 А1 щение конструкции, снижение металлоемкости и расширение технологических возможностей за счет обеспечения испытаний некомпактных образцов. На наружной боковой поверхности цилиндрического контейнера 1, в котором размещают испытуемый образец 2, выполнены кольцевые проточки, расположенные равномерно с шагом. составляющим 10-15; от высоты контейнера
2. Глубина проточек не менее 98 от толщины стенки контейнера 1. Для осевого деформирования образца 2 с контейнером 1 установлены плиты Здля взаимодействия со средством 5 осевого нагружения. Под действием средства 5 проводят осадку нагретого образца 2 между плитами 3. При этом контейнер претерпевает деформацию только в радиальном направлении за счет "захлопывания" проточек в осевом направлении и нагружает боковую поверхность образца заданной распределенной нагрузкой. 1 ил.
1760434
15
Изобретение.относится к обработке металлов давлением, Известны устройства для исследования механических свойств металлов по ГОСТ
1497 73, ГОСТ 9651-73, ГОСТ 11150-75, ГОСТ 10446-63 на растяжение; по ГОСТ
8817-73 на осадку; по ГОСТ 3565-80 на кручение.
Указанные устройства не позволяют производить испытания металлов в условиях действия напряжений всестороннего сжатия (при высоких гидростатических давлениях). Влияние гидростатического давления на пластичность необходимо устанавливать для расчета. фотоизменения при ОМД соответствующего исчерпанию пластичности металла (1,2).
Известны устройства для исследования механических свойств металлов под высоким давлением (1,2). Известна конструкция испытательной машины, выбранная в качестве прототипа, содержащая контейнер, заполненный жидкостью высокого давления, верхний и нижний плунжеры, гидроцилиндр, гидронасос. Изменение давления в контейнере и перемещение захватов образца в соответствии с программой нагружения осуществляется с помощью числового программного устройства (1), Недостатком известной конструкции является его сложность, большая металлоемкость. Другим недостатком прототипа является невозможность испытывать металлы в условиях совместного действия гидростатического давления и температуры, а также невозможность испытывать некомпактные материалы, Целью изобретения является упрощение конструкции устройства для испытания металлов, расширение технологических возможностей за счет обеспечения испытаний помимо стандартных также и некомпактных образцов.
Указанная цель достигается тем, что испытываемый цилиндрический образец помещается беэзазорно в цилиндрический контейнер, на наружной боковой поверхности которого выполнены кольцевые проточки, расположенные равномерно по высоте контейнера с шагом, составляющим 1015 g, от высоты контейнера, при этом глубина проточек составляет не менее 98 от толщины стенок контейнера. Контейнер вместе с заготовкой помещается между гладкими плитами с нанесенной на их поверхность графитовой смазкой. Вся конструкция нагревается в печи до температуры, при которой необходимо произвести испытание образца, а затем помещается в устройство деформирования для
55 осуществления осадки. В процессе осадки благодаря кольцевым проточкам контейнер работает только на растяжение, создавая напряжения всестороннего сжатия для испытываемого образца.
На чертеже показано устройство для испытания металлов.
Устройство для испытания металлов содержит контейнер 1 с помещенным в него испытываемым образцом 2. Контейнер устанавливается между гладкими плитами 3 с нанесенной на них графитовой смазкой 4.
Осадка образца происходит между плитами
5 устройства нагружения. Во время осадки происходит уменьшение высоты образца с одновременным увеличением его диаметра.
При этом контейнер тоже увеличивает внутренний и внешний диаметр, создавая заданное, заранее рассчитанное гидростатическое давление на поверхности испытываемого образца, причем контейнер претерпевает деформацию только в радиальном направлении. В процессе осадки
"захлопываются" кольцевые проточки, за счет чего и уменьшается высота контейнера.
На втором этапе деформирования изготавливают проточки и процесс повторяется. Если на каком-либо этапе произошло разрушение контейнера, его удаляют, заготовку помещают в новый контейнер.с проточками и продолжают осадку. После достижения определенной степени деформации из испытываемого образца вытачивают образцы для испытания механических свойств.
При помощи предлагаемого устройства были определены оптимальные степени деформации в сочетании с гидростатическим давлением и температурой, необходимыми для качественной сварки фрагментов стружки сплава АМГ-5. Контейнер изготавливали из монолитного металла: алюминия, стали, латуни. Заготовкой служит брикет из стружки сплава АМГ-5. Для уменьшения влияния трения на контактных поверхностях торцы контейнера имели уклон 1-1,5О от внутреннего диаметра.
В производственных условиях при помощи данного метода испытаний появляется возможность исследования деформируемости металлов в зависимости от различных технологических факторов, что ускоряет поиск инженерных решений по повышению качества продукции и интенсификации производственных процессов.
Формула изобретения
Устройство для испытания металлов, содержащее цилиндрический контейнер для образца и средство осевого нагружения, о тл ич а ю ще ес ятем,что, с целыоупрощения
1760434
Составитель В. Тимофеев
Техред М.Моргентал Корректор Н. Бучок
Редактор Я. Кулакова
Заказ 3183 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 конструкции и расширения технологических возможностей путем обеспечения испытаний помимо стандартных также и некомпактных образцов, на наружной боковой поверхности контейнера выполнены 5 кольцевые проточки, расположенные равномерно по высоте контейнера с шагом, составляющим 10-15 от высоты контейнера, при этом глубина проточек составляет не менее 98 толщины стенок контейнера.
