Способ изготовления образца для испытания материала изделия на прочность

(51)501 Н 1/28 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 ЦА1 Я НА испытаспособам тания сть. Цел рочне инфо ат ечени ых иэ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский институт стали сплавов(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНР 1 Я ОБРАДЛЯ ИСП 1 ТАНИЯ МАТЕРИАЛА ИЗДЕПРОЧНОСТЬ(57) Изобретение относится книям материалов, а именно кизготовления образца для испьматериалов изделия на п оизобретения " расюирениВости испытаний эа счет обесИспытания образцов из трубча делий как вдоль продольной оси иэделия, так и вдоль оси, расположеннойпод углом к продольной. От трубчатого изделия отрезают цилиндрическийэлемент 1, отмечают на его поверхности направление осн а - а образца 2, вы"полняют в элементе 1 прорезь или параллельно оси с - 5 элемента 1, илипод углом к ней, или по винтовой линии После этого перемещают стенки4 и 5 прорези и одновременно измеряют прямолинейность направления осид-Я, которое является пространственной кривой по исходной форме элемен"та 1. Перемещение заканчивают при достижении прямолинейности направленияоси а -о. Из элемента вырезают образе2 и испытывают его на прочность,2 э.п,ф-лы, 1 табл, 7 ил.( - угол наклона прорези 3 кпродольной оси исходного элемента 13П - диаметр элемента 1. 40 ООкпо р дольной оси исход- Т,е, прорезь выполняют с углом накло-,ного элемента 45 на к оси элемента и ) + 1 зхп 0 + Н созК+ 7 п, и = 123 причем ООц( и /2. оси Е-о элемента 1 по величине от При углахнаклона направления, й/2 до ю (включаясь/2) Ф/2 а 0-0 вырезки образцов 2 к продольной соблюдают соотнощениеТ,е. прорсэь выполняют;о углом наклона к продольной оси элемента Изобретение относится к испытаниям, материалов, а именно К способам изготовления образца для испытания материала изделия на прочно-.ть. 5Пель изобретения - расширение информативности испытания за счет обеспечения испытания образцов из трубчатых изделий как вдоль продольной оси изделия, так и вдоль оси, расположенной под углом к продольной.На Аиг. 1 приведен элемент с прорезью под углом к продольной оси; на фиг. 2 - то же, после перемещения; на фиг. 3 - то же, с продольной прорезью; на фиг, 4 - то же, после перемещения: на Фиг. 5 - то же, с прорезью по винтовой линии;,на фиг. Ь - то же, после перемещения; на фиг. 7 - вырезка образца из элемента, 20Способ осуществляют следующим образом.От трубчатого изделия отрезают цилиндрический элемент 1, отмечают на его боковой поверхности направле ние 0-0 оси О - О образца 2, выполняют в элементе 1 прорезь 3 по его 1 лине, при этом прорезь 3 может быть выполнена вдоль продольной оси 5 - Г элемента 1 (иэделие), под утлом ц", к ней 30 или по винтовой линии с углом г ее начо клона, После этого перемещают стенки 4 и 5 прорези 3 н одновременно измеряют прямолинейность направления О - О оси 4-4, которая является пространственноГ Фнвой ва исходном элементе 1. Перемеще 35 ние заканчивают при достижении прямолинейности указанного направления 0-0. Палее из полученного распрямленного элемента 1 вырезают образец, осьд -О кото 1)ого соответствует направлению 0-0.При перемещении стенок 4 и 5 прорези возможно как параллельное их перемещение, так и перемещение с поворотом стенок вокруг оси перпендикулярной стенкам и направлению их перемещения.После перемещения в направлении 0-0 вырезают образец 2, При изготовлении многих образцов 2 из элементов 1, отрезанных от одного иэделия, и вырезки образцов 2 под разньии углами Кпоявляется возможность выявления анизотропных свойств материала исходного изделия.В случае выполнения прорези 3 вдоль оси о - 1) перемещение ее стенок 4 и 5 осуществляют вдоль этой оси с сохранением параллельности ее при развороте стено 4 и 5,При выполнении прорези по винтовой линии, которую необходимо выполнить в случае, когда образец не размещает" св на элементе изделий малого диаметра, при величинах углов К наклома направления 0-0 вырезки образцов 2 к продольной оси Бэлемента, лежащих в пределах от О до й /2(р с агсй 8 Н, -юп, и =- 1, оя 1.п 1 -соя О 55 0 б (.ос и /2.Элемент деформируют с перемещением краев прорези параллельно продольной оси исходного элемента до достижения прямолинейности отмеченцо 1 о направления.Возможно перед деформацией элемента 1 с прорезью 3 осуществлять его нагрев до температуры горячей обработки металлов давлением. В этом случае отрезают элемент 1 длиной не менее Есоя 0( + Нядп М, отмечают нд нем направление вырезки образцов 2 и выполняют на элементе прорезь 3. После этого элемент 1 с прорезью 3 нагревают до температуры горячей обработки металлов давлением и деформируют его до достижения прямолинейности отмеченного направления О - Й Затем из элемента 1 в отмеченном направлении вырезают образцы 2 и проводят их испытания.П р и м е р . От трубы из стали ЗОХГСА диаметром 98 мм ц с толщиной стенки 10 мм, полученной с применением станов винтовой прокатки, отрезают 18 цилиндоических элементов 1 длиной 120 мм. После этого ца поверхности элементов наносят риски, причем на первом элементе 1 ее наносят под углом 10 к продольной осц я - ц элемента 1, на втором - под углом 20 о, на третьем - цод углом 30 цо т,д., на восемнадцатом элементе риску наносят по образующей элемента, т.е. под углом 130 (или, что то жеосамое 1 пол углом 0 ) к его продольоной оси б - . На элементе 1 выполняютопрорезь 3 под углом 20 к его продольной оси. Участки элемента, прилегающие к прорези, закрепляют в за;:ватах испытательной машины "Ицстрон"и производят деформацию элемента додостижения прямолинейности отмеченного риской направления. При этомнаправление перемещения стенок 4 и 5 совпадает с продольноц осью исходногоэлемента. Из образовавшейся поверхностй на участке, отстоящем от стенок 4 и 5 на расстоянии 30 мм, в отмеченнок риской направлении 0 -9 для испытания растяжением вырезают образцы 2 с начальной длиной (1) 55 им н диаметром (до) 5 мм. Диаметр утолщеннойчасти образца (Н), 1 мм (в соответст 10 15 О 25 30 35 40 45 50 ствии с ГОСТ 1497-84). Таким образ и, получают образцы, вырезанные из трубы под углами от О до 180 о к ее продольной оси с шагом 0Затем проводят серию испытаний полученных обрдзцов растяжением.П р ц м е р 2. Трубу цз стали 45 Г 2 диаметром 108 мм ц со стенкой толщиной 12 мм получают цд станах винтовой прокатки. Длина трубы 4000 мм. От трубы отрезают 18 элементовдлиной по 50 мм, приняв при этом длину (1-) образца 2 для испытаний на растяжение 44 мм, а начальный диаметр (до) 4 мм, Лидметр головки образца (Н) 9 мм.На каждом элементе 1 рискуй отмечают направленце Д -последующей вырезки обрдзцов. Нд первом элементе оно наклонено к оси трубы на 10 , на втором - на 20 , нд третьем - на 30о о и т.д., на восемцддцдтом - на 180о(О ), т. е. цдрдллельцо продольной осц трубы. После этого на элементах 1 выполняют прорезь 3 по образующей поверхности. Затем участки элемента 1, прилегающие к прорези 3, закрепляют в захватах испытательной машины с обеспечением принудительного доворота стенок 4 и 5 вокруг оси, перпендикулярцой продольной оси элемента 1 с прорезью и перпендикулярной самим стенкам 4 н 5. Далее элемент 1 леформируют с рдзвеленнем стенок 4 и 5 в противоположные направления и нх разворотом на угол, равный по величине углу между отмеченным на элементе 1 направлением 0-0 и его продольной осью 3- Е . При этом сохраняют парал" лельцость образующей поверхности элемента и направления перемещения стенок 4 и 5. Леформдцию прекращают при постижении прямолинейности отмеченного .направления О- ц, Затем в отмеченном направлении О - О вырезают образцы 2, размеры которых укаэачы вьве. Из каждого элемента вырезают 10 образ" цов. Таким образом, получают образцы 2 для испытания растяжением, вырезанные в направлениях, расположенных с щагои ОЙ в диапазоне углов 0-180 к продольной оси 3 - .163504 Г П р и м е р 3. На станах винтовой третьем - 30 и т,д на восемнадцапрокатки получают трубу диаметром том - 180 ф (Оо). Рассчитывают макси(1) 168 мм и со .стенкой толщиной мально возможный уголь наклона проо8 мм длина трубы бООО мф. МатеоиалФ5рези 3 по винтовой линии к продольтрубы - сталь 50 Х. От трубы отрезают ной оси элемента 1 для отмеченных18 цилиндрических элемечтов 1 длиной направлений, приняв длину (1,) образ 300 мм каалый. На поверхности эле- ца 2 для испытаний на растяжение 33 мм,ментов 1 нанесением Риски отмечают начальный диаметр (й) 3 мм, диаметрнаправление О- О, в котором предсто (Н) утолщенной части на концах 7 мм.ит вырезать образцы 2 для испытаний: Расчет ведт по оорм лам (задавана первом элементе - 10 к продольной лись, что о /2 с Цос я )оси элемента; на втором - 20наопри Э с Мси/2Ь зЫ 1+ Н созФ-Т 1,1,ГО сагсс 8 +уп, п=1, 2, 3, 1/Н созО - 1 зпф -1 ф+ и = 1, 2, 3Ч)о агсМ Н пр, созеДля направления, отмеченного под угол наклона прорези рассчитываютуглом 80 к продольной оси элемента, по 1 ормулеВо + 1 з 1 пМ + Н созв 1(сагсгд . аппп, п = 1, 2, 3о, созО(+ Н з 1 пО О сн /г,Для наппавлений, отмеченных поп углами 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170 , расчет угла наклона прорези30 ведут по формуле Ь з.по(+ Н соя л С с агсф Н , 1 + оп, и = 1, 2, 31, Способ изготовления образца для испытания материала изделия на прочность, по которому Отрезают зле мент от изделия, отмечают на его поверхности направление оси образца элемента.3Способ по п, 1 о т л и ч а ющ и й с я тем, что прорезь выполняютпо винтовой линии. 0ЧТ /2,Результаты сведены в таблицеПод раасчитанньии максимальновозможными соответствующими угламиЧна элементах 1 выполняют прорези 3,Закрепив в захватах машины концевые 40витки образовавшихся поверхностей,проводят деформацию элементов 1 сразведением стенок 4 и 5 прорези 3параллельно продольной оси о - о исходного элемента 1 до достижения прямолинейности отмеченных направлений0-0. После этого вырезают образцы 2в отмеченных направлениях 0 - Ои проводят их испытание растяжением. 50формула изобретения и вырезают образец по данномч направлению, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения информативности за счет обеспечения испытания образцов из трубчатых изделий как вдоль продольной оси иэделия, так и вдоль оси, расположенной под углом к продольной от изделия отрезают цилиндрическйй элемент, выполняют в нем прорезь по его длине, перемепи ют стенки прорези и одновременно измеряют прямолинейность направления оси а перемещение заканчивают при достижении прямолинейности укаэанного направления.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что прорезь и перемещение ее стенок выполняют вдоль оси1635046 Составитель Г. Ротницкийетрова Техред И.Даик Корректор И, Максимииинец Редакто Поднис ное каэ 7 роивводственно-йздательскиЯ комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 1 О 50 Тирам 392 ГосударственногЬ комитета по изобретения 113035Иосква, %-35, Рауаска и открнтинм пр ГАНГ СССб., д. 4/5