Способ испытания механических свойств корковых оболочек слитков

 

Союз Совет сник

Социвнистичеснии

Республик

< 715206

Д „1

4 р

I „,с. » °

1 (51) M. Кл!

В 22 2 7/00 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.78 (21) 2598570/22-02 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

РщмРвтивииьй квмитет

СССР вв делам изюбретеиий н вткрмтий (53) УД К 620. 1 1 Э., А2 (088.8) Опубликовано 15.02.80 Бюллетень J% 6

Дата опубликования описания 18.02.80

И. К. Марченко, М. Я. Бровман, Б. В. Власенко, В. С. Антоненко, P. Я. Якобше, A. К. Гринько, В. A. Ефимов н О. N. Степанов (72) Авторы нзобретения (74) Заявитель

Краматорский научно- исследовательский и проектнотехнологический институт машиностроения (5n) CnOCOE; HCnVTAWZ МЕХАНИЧЕСКИ СВОЙСТВ

КОРКОВОЕ ОБОЛОЧЕК СЛИТКОВ

Q,58 fsB (хн Р

Изобретение относится к способам ис« пытаний механических свойств литейных слитков и може применяться при исследовании образцов корковых оболочек в процессе формирования слитка, Известен способ испытания образцов корковых оболочек слитков на растяжение в условиях, аналогичных формированию слитка в изложнице, при котором о6разцы изготавливают путем заливки жидкого металла в изложницу (верхний захват), имеюшую заплечики и днище (нижний захват), способное перемешаться в вертикальном направлении. Образуюшуюся корочку-образец растягивают сразу по достижении заданной толщины и результаты записывают на диаграмму "сила-деформация" Ь1

Недостатком способа является неопределенность полученных результатов в связи с тем, что образец-корочка при эастывании адгезионно связан с телом изложницы по всей плошади застывания и усилие при растяжении складывается из. соцротивл ния сечения образца деформированию и сопротивления смешению тела образца вдоль изложниць1 (силы адгеои-.. онного трения). Усилия, затрачиваемые на преодоление только сил трения, определить очень трудно, потому точность результатов пол тченных из диаграммы "си1 ла-деформация, недостаточна. Кроме того, разрушение образовавшейся корочки возможно на любом участке образца и зависит больше от локальной адгезии корочки и изложниць1, чем от прочности самой корочки.

Цель изобретения - обеспечение точности результатов испытания эа счет разрушения адгезионных связей застываюшего образца корковой оболочки слитка и изложниць .

Указанная цель достигается тем, что перед растяжением образец сжимают, при этом величину сх атия определяют по соотношению

715206 где у — нице

3 коэффициент трения между кор ковой оболочкой слитка и излож- ницей;

- плотность жидкого металла; — периметр сечения образца;

5 — длина участка образна, для которого проводятся испытания; — длина образца;

- модуль упругосж; — площадь сечения образовавшей- И ся корковой оболочки слитка.

t ца чертеже предлагаемый способ >о ясняется схематически.

Корковая оболочка слитка 1 изготавливается путем заливки жидкого металла

2 в изложницу 3, имекицую заплечики

4 и днище-захват 5, способное перемещаться в вертикальном направлении. 20

Днище«захват 5 перед непосредственным растяжением корковой оболочки слитка 1 предварительно перемещают вверх

:настолько, чтобы разрушились адгезионные связи, образовавшиеся цри остывании, между корковой оболочкой слитка 1 и изложницей 3. Если необходимо разорвать только часть связей для исследования свойств образца определенной длины то величина перемещения днища--захвата 5 вверх определяется опытным путем или рассчитывается на основании теории упругос ти.

4

Н вЂ” длине образца;

 — длина участка образца, для которого проводятся испытания, Преобразовывая (3), получим

Р=О;5ЯЫ 2Н-q) (4)

Величина сжатия образца при проведении испытания для заданного его участка на основании (1), (2) и (4) определяется по формуле

О,Б,ИУ.Я (2, Н-6)

ЬЕ"

Толщину корочки образца во времени определяют по интенсивности регулируемого теплоотвода расчетным или экснерименràëüíûм путем.

После разрыва связей между образцом и изложницей с помощью деформации or сжатия начинают непосредственно испы тания на растяжение.

Предлагаемый способ позволяет снять адгезионные связи на заданном участке между образцом и иэложницей, повысить точность .результатов эксперимента, расширить возможности исследования, тек как становится возможным проводить испытания на заранее заданном участке об

PQGHG, формула изобретения

ДИЕE () где — величина сжатия корочки слит- ка;

- относительная деформация, P — длина участка образца, для которого проводятся испытанич.40

Относительная деформация определяется через продольную силу по формуле

Р. " gF . (2), где :т — сила, необходимая для разрыва адгезионных связей между изложницей и образцом; к — модуль упругости; площадь сечения образовавшейся корковой. оболочки слитка.

Сила Р, согласно опытным данным оп. ределяется формулой

P= aÂÓ@S(Í -(Н- ) 1

1 где ц — коэффициент трения между корочкой слитка и иэложницей; — плотность жидкого металла; - периметр сечения образца; где,ц — коэффициент трения между корковой оболочкой слитка и изложницей; — плотность жидкого металла;

S — периметр сечения образца;

- длина участка образца, для которого проводятся испытания;

Способ испытания механических свойств корковых оболочек слитков, включающий изтотовление образцов путем заливки жидкого металла в изложницу и растяжение обраэуюшейся корочки, о т л и ч а юшийся тем, что, с цепью обеспечения точности результатов испытания за счет разрушения адгезионных связей застывающего образца корковой оболочки слитка и изложницы, перед растяжением образец сжимают, при этом величину сжатия определяют по соотношению

ОР Е (2Н-Е» лЯ=

71 5206

Сос тавитель И Журина я. * . акт% — Я- — — ---Š——

Заказ 9605/2 Тираж 889 Подписное

Ш ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фнпнап ППП Патент, т. Ъ жтороп, уп. Проектная, 4

Н - длина образца;

- модуль упругости;

- площадь сечения образовавшейся корковой оболочки слитка.

Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе

1. Авоторское свидетельство СССР.

Мп 199354, клЯ22Ъ 7100, 1966.