Способ определения свойств деформирования

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК ДЫМ КОМУ ЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТ фС) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВДЕФОРМИРОВАНИЯ(57) Использование: обработка металловдавлением, в частности определение параИзобретение относится к обр еталлов давлением, в частности, к ению параметров техноло х 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 21 О 5/06, 0 01 М 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, 8 то время, как поперечное сужение при растяжении локализуется у шейки по весьма сложному закону (логарифмическому или экспонентальному) и поэтому истинную деформацию в шейке достаточно точно оценить нельзя.Деформацию при вдавливании можно легко измерить по величине вдавливания. 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 в испытуемый материал вместо испь 1 таний на разрывмы получаем неразрушающий метод определения свойств деформирования, При этом индентор вдавливают в испытуе 1827306мый материал в месте наиболее жестком поотношению к изгибу, Тем самым достйгэется определение свойств деформированияпо машинной диаграмме усилие-перемещение путем контактного сжатия, 5Использование цилиндрического илисферического индентора известно, например, при испытании на твердость по Брине-"лю- шарик, по Роквеллу- пирамида, однаков предложенном способе этот признак используется по другому назначению, а именно для получения данных о пластическомсостоянии материала.На чертеже приведены различные диаграммы деформирования металлических материалов.На приведенной схеме показаны машинная диаграмма 1, полученная при стандартных испытаниях на растяжение вкоординатах усилие Р - перемещение Ь,которая может быть перестроена вдиаграмму истинных напряжений 2, в координатахистинные напряжения о - деформация е,Там же приведены расчетные диаграммы 3,из которых диаграмма 4 наиболее близкакопытной диаграмме. 25Кривые 3 отличаются различными показателями упрочнения и = 0,0; 0,1; 0,2; 0,3;0,4.Диаграммы упрочнения могут строитьсяяв координатах: перемещение Ь - усилие 30Р, напряжение сг - деформация е, которыетрансформируются одна в другую по известным аналитическим зависимостям, Аналитические зависимости междунапряжениями и деформациями целесообразно определять по следующим зависимостям:в зоне упругих деформацийо =Еев зоне пластических деформаций40О= О т( - ),етгде Е и ат - модуль упругости и пределтекучести материала,ет - деформация, соответствующая,пределу текучести. 45%ет= -ЕПример использования способа; на конструкции секции корпуса судна из стали 10 ХСНД 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 Ь. Затем полученную машинную диаграмму сравнивают с моделями расчетных диаграмм истинных напряжений, аппроксимированных степенной функциейИ =от( - )и,еетпри и = 0,1; 0,15; 0,20; 0,25. Наибольшая сходимость при погрешности по величине напряжений не более 2 О получается при показателе и = 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 э диаграмму истинных напряжений, и сравнением с расчетными диаграммами истинных напряжений, полученными при различных показателях упрочнения материала, определяют экспериментальное значение этого показателя, о т л и ч а ю щ и й с я 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 п,1, отл и ч а ю щи й с я тем, что индентор выполнен сферическим.З,Способпоп,1,отличающийся тем, что индентор выполнен цилиндрическим.1827306 е ставитель В,Поповхред М.Моргентал Корректор С,Шекмар тор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 эказ 2341 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5