Способ определения свойств деформирования
Использование: обработка металлов давлением, в частности определение параметров технологических процессов. Сущность изобретения: в материал испытуемой конструкции вдавливают цилиндрический или сферический нажимной элемент в месте , имеющем наибольшую жесткость сечения при изгибе. Вдавливание осуществляют в упруго-пластической области с одновременным построением машинной диаграммы усилий, которую перестраивают в диаграмму истинных напряжений и сравнивают с расчетными диаграммами истинных напряжений, полученными при различных показателях упрочнения. 2 з.п.флы, 1 ил.
СОК33 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4952962/27 (22) 03.06,91 (46) 15.07.93. Бюл. ¹ 26 (71) Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения (72) О.С,Куклин. В.H.Ìàêñèìîâè÷, П,Б.Кратюк и В.И.Попов (56) Мошнин E.Н. Гибка, обтяжка и правка на прессах, Госнаучтехиздат, M.: 1959, с,810. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ
ДЕФОРМИРОВАНИЯ (57) Использование: обработка металлов давлением; в частности определение параИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к определению параметров технологических процессов.
Цель изобретения — повышение точности определения диаграмм деформирования и снижение трудоемкости за счет исключения вырезки образцов путем применения неразрушающего метода.
Поставленная цель достигается тем, что упруго-пластическое воздействие осуществляют вдавливанием выпуклого индентора в часть детали, имеющую наибольшую жест-. кость сечения при изгибе. Индентор выполняют сферическим или цилиндрическим.
Полученную диаграмму сравнивают с аналогичной расчетной диаграммой путем подбора из различных моделей диаграмм истинных напряжений, полученных при различных показателях упрочнения материала.
Существенными отличительными признаками изобретения являются: вместо вырезки, изготовления и испытания образцов используется вдавливание цилиндрическо Ы 1827306 А1 (я)5 В 21 0 5/06, G 01 N 3/00 метров технологических процессов. Сущность изобретения: в материал испытуемой конструкции вдавливают цилиндрический или сферический нажимной элемент в месте, имеющем. наибольшую жесткость сечения при изгибе. Вдавливание осуществляют в упруго-пластической области с одновременным построением машинной диаграммы усилий, которую перестраивают в диаграмму истинных напряжений и сравнивают с расчетными диаграммами истинных напряжений, полученными при различных показателях упрочнения. 2 з,п,флы, 1 ил. го или сферического индентора. При этом достигаются следующие преимущества: при вдавливании можно избежать утонения заготовки, либо его проще замерить, В то время, как поперечное сужение при растяжении локализуется у шейки по весьма СО сложному закону (логарифмическому или экспонентальному) и поэтому истинную деформацию в шейке достаточно точно оценить нельзя. (д
Деформацию при вдавливании можно . С) легко измерить по величине вдавливания. О
Кроме того, стандартные образцы на растяжение не позволяют, как правило, сохранить поверхность испытуемого материала, что важно-для многих материалов. Тем самым. при вдавливании получаем более высокую точность определения истинных напряжений деформирования, Вдавливая цилиндрический или сферический индентор
s испытуемый материал вместо испытаний на разрывмы получаем неразрушающий метод определения свойств деформирования, При этом индентор вдавливают в испытуе1827306
Ь мый материал в месте наиболее жестком по отношению к изгибу, Тем самым достйгэется определение свойств деформирования по машинной диаграмме усилие-перемещение путем контактного сжатия, 5
Использование цилиндрического или сферического индентора известно, например, при испытании на твердость по Брине-" лю- шарик, по Роквеллу- пирамида, однако в предложенном способе этот признак ис- 10 пользуется по другому назначению, а именно для получения данных о пластическом состоянии материала.
На чертеже приведены различные диаграммы деформирования металлических материалов.
На приведенной схеме показаны машинная диаграмма 1, полученная при стандартных испытаниях на растяжение в координатах усилие Р— перемещение Л, которая может быть перестроена вдиаграм- 20 му истинных напряжений 2, в координатах истинные напряжения о — деформация е.
Там же приведены расчетные диаграммы 3, из которых диаграмма 4 наиболее близка к опытной диаграмме. 25
Кривые 3 отличаются различными показателями упрочнения n = 0,0; 0,1; 0,2; 0,3;
0,4.
Диаграммы упрочнения могут строить ся в координатах: перемещение Л вЂ” усилие 30
Р, напряжение а — деформация е, которые трансформируются одна в другую по известным аналитическим зависимостям. Аналитические зависимости между напряжениями и деформациями целесооб- 35 разно определять по следующим зависимостям: в зоне упругих деформаций о Åå в зоне пластических деформаций
0 = 0 т(— ), ет где Е и стт — модуль упругости и предел текучести материала, ет — деформация, соответствующая, пределу текучести. 45 (7т ет=—
Е
Пример использования способа; нэ конструкции секции корпуса судна из стали
10ХСНД вдавливают цилиндрический пуансон {индентор) диаметром 10 мм и длиной
100 мм на переносном прессе Бринеля, жестко прихваченном к настилу секции над ее ребром жесткости, При этой записывается машинная диаграмма усилие Р— перемещение Л. Затем полученную машинную диаграмму сравнивают с моделями расчетных диаграмм истинных напряжений, аппроксимированных степенной функцией и =а(— )и, е ет при и = 0,1; 0,15; 0,20; 0,25. Наибольшая сходимость при погрешности по величине напряжений не более 2% получается при показателе n = 0,20, при котором диаграмма и принимается за истинную для данного материала.
Формула изобретения
1. Способ определения свойств деформирования преимущественно деталей из металлических материалов; заключающийся в упругопластическом воздействии. на часть детали с построением машинной диаграммы усилие — перемещение, которую перестраивают в диаграмму истинных напряжений, и сравнением с расчетными диаграммами истинных напряжений, полученными при различных показателях упрочнения материала, определяют экспериментальное значение этого показателя, отличающийся тем, что. с целью повышения точности определения диаграммы деформи рования и снижения трудоемкости за счет исключения вырезки образцов, упругопластическое воздействие осуществляют вдавливанием. выпуклого индентора в часть детали, имеющую наибольшую жесткость сечения при изгибе.
2. Способ по и, 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что индентор выполнен сферическим.
3. Способ пои, 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что индентор выполнен цилиндрическим.
1827306
Составитель В.Попов
Техред IVl. Ìoðãåí Tàë Корректор С,Шекмар
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101
Заказ 2341 Тираж Подписное
8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
