Способ исследования течения металла при прокатке и образец для его осуществления

(19) 51)5 В 21 В 1 00 В 21 С 51 00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобочнееможсия харе. ионьиицие точносци объема иолучае ОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Донецкий политехнический институ(56) Авторское свидетел ьст но СССР929252, кл. В 21 В 1/00, 1982.Авторское свидетельство СССР997860, кл. В 21 В 1/00, 1)83.Экспериментальные методы исследовдния деформации и цаиряжция (,иравоцное пособие. Киев.: Ндуконд думка, 981с. 278.Авторское снцдегельстно (.(;(.Р1036406, кл. В 21 В 1/О), 1983. ретецие отцсгсится к мсгдллургиц, д к обработке металлов давлениембыть использовано для исследовддктера течения металла при прокатЦель изобретенияти измерений, унеличмой инфопма(ии.На фиг. 1 показац образец до прокатки, общий нид; ца фи), 2 - то же, посл прокатки; на фиг. 3 - схема определения продольных и поперечных состанляющи х перемещения металла; ца фиг. 4 го же, схема определения поперечных ц высотных составляющих перемещения ме) алла.Исследование проводя) ца образцах, состоящих из двух частей 1 и 2, скосы которых выполнены под углом 1928 - 60" к продольной оси Х.(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛА Г 1 РИ ПРОКАТКЕ И ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ 11 Г Я (57) Изобретение относится к метазлургии, а точнее к обработке металлов давлением, и может быть использовано для исследования характера течения метазла при прокатке. Цель изобретения -- повышение точности измерений, увеличение обьема получаемой информации. Исследование ицводят на образцах, состоящих из двух чд- тей, имеющих скосы иод углом 19-28 Ь)" с нанесенной на скосе координатной секой. После прокатки образца проводят сравнс ни цедеформированной и деформиронаццой с ток, проецируя их на горизонтальнук. и и тикальную плоскости, что позволяет ои делять одновременно три состднль перемещения металла. Это позволяет шцрцть область использования метода к )р динатцой сетки. 2 с.п. ф-лы, 1 табл., 4 цл На поверхности 3 роедиценця образцов выполняют коордидтну)о сетку 4, а на верхий грани образца - базовую отметку А, расстояние Г от которой до плоскости соединения частей равно проскицц длины ячей. ки координатной сетки на горизонтальную плоскость.Г 1 осле прокатки образца проводят сравнение недеформированной и деформированной сеток, проецируя их на горизонтальную или вертикальную плоскости, что позволяет определять одновременно три составляющих перемещения металла.Проведенные экспериментальные иссле. дования показывают, что при постоянном значении продольного усилия, действующего нд образец, за счет увеличения площади места склейки уменыиается значение иродоль. ных растягивдкиц.х напряжений, действую.510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ших на единицу плоцсади, при этом по мере прохождения плоскости соединения частей образца через очаг деформации в зоне предельных знацений для склеиваюцего материала продольных растягивающих напряжений находится лишь незначительный участок плоскости соединения. Те части плоскости соединения, которые находятся вне зоны предельных растягиваюших напряжений, препятствуют разрушению образца в местах его склейки. Однако при углах наклона менее 1928 возрастает трудоемкость изготовления образцов, расход материалов, затрудняется расшифровка полуценных 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 1928, так как синус этого угла равен 0,3333 или 1/3. В этом слуцае 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 велицины угла наклона места соединения частей образца на прочность места соединения установлено, что при углах наклона более 60 процность соединения начинает резко уменьшаться, что снижает точность измерений, так как большая цасть плоскости соединения находится в зоне предельных продольных напряжений очага деформации и характер действия продольных рзстягиваюших напряжений аназо-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 Ь составляющих (см )пп 3) перемещения металла проекции . юрдннатных сеток 4 и 5 совмещают н горизонтальной плоскости таким об . сом, чтобы совпзлп базовые от. метки Л и Лп 11 роецируя вектора 6 на ось у, получают поперецные составляющие перемешсния металла, з проецируя на ось Х, по) цзют продольные перемещения металла. Совмещение базовых отметок до А после А 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 О совпадали. Проекцируя вектора 7 соответственно на оси У и У получают вертикальные / и поперечные Ь составляющие перемещения металла. Пример. Экспериментальное исследование проводили на серии из пяти образцов. Все образцы изготавливали из свинца в виде бруса размерами 30 х 40 х 200 мм. После этого каждый ооразец разрезали дисковой фрезой под различными углами я к оси Х (табл. 1). В плоскости среза на одной из частей образца накатывали координатную сетку с шагом ячейки 2 мм. После 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 нз ревали, расклеивали и обрабатывали азиной кислотой координатную сетку, с целью получения четкой картины координатной сетки. Полученные координатные сетки фотографировали с одинакового расстояния, располагая объектив соответственно по оси Л и по оси Х, получая горизонтальную н вертикальную про. екции деформированпых сеток. Совмещая вертикальные и горизонтальные негативы проекции координатных сеялокоответствуюших образцов до н после прок тки определяли составляющие перемещений металла прп прокатки Ц Ь и (,Для фотографирования координатных сеток использовали фокусный обьектив Вега, позволяющий получить минимальные искажсния.Одновременно с фотогрзфировапием про. изводили обмер проекций ячеек координатных сеток до и после прокатки пр ( помо;ци большого инструментального микроскопа БИМ- Сравнивая полуцс нпьп дзппыс по составляющим перемс щения металла при прокатке на образцах 11., 111 и 1 Ъ получили, что погрешность измерений при фотографировании и прямых замерах находится в пределах 7 11 О, т.е. удовлетворительная сходимость полученных результатов позволяет использовать оба методз замера перемещения узлов координатных сеток. На образцах 1 ипогрешность составилз от 15 до 34/ в разлицных местах координатных сеток. На образце 1 это вызвано значи".гоп и;и; оРазмеры образцовпосле прокатки Размеры образцов;,опрокатки Образец и:(ос -тельной трудоемкостью при накатке координатной сетки, ана образце Ч - . 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, дейстиующ(его на 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 иерем( щении узлов координатной сетки после деформации образца и переработку этой информации, отличающийся тем, что, с целью уне.личения объема получаемой информации и повышения точности измерений, нанесение координатной сетки осуществляют под углом к продольной оси образца, на гори.зонтальную поверхность образца в плоскости его симметрии наносят базовую отметку иа расстоянии от координатной сетки, равном проекции расстояния между у.(лами 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 плов.кость и совмещении базовых отметок, п(.ь(у ценных до и после деформации, а информп.цию в части высотных и повторно поперся ных составляющих перемещения получаю при проецировании деформированной и и(.деформированной координатных сетол на вертикальную плоскость и с(и(мс (щпп( ров координат этих сеток.2. Образец для исследования те:(иметалла при прокатке, выпо; пенный и нил.бруса, состоящего по меньшсй мере и(,ппоследовательно расположенных по д. (и образца частей, с нанесенной по соприки саемым граням частей ко (рдиьа; ной, ("т Зо кой, отличающийся тем, ч 1 о, с цепью ) иеличения объема получаемой информации и повышения точности измерений, соедини( мые грани частей образца вы(1 олеп лонными под углом 1928 60 кной оси образца. 42, Оэ 236,8 Затр,ак(п( 1ппе (корп;пп(;