Способ нагружения образца материала сжатием Советский патент 1986 года по МПК G01N3/08 

1

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материала, а именно к способам нагружения образца материала сжатием для определения сопротивления высокотемпературному повторному деформированию.

Цель изобретения - расширение информативности путем определения технологических режимов повторного деформирования для обработки давлением, обеспечивающих минимальные затраты энергии на дефорьшрование.

На фиг. 1 изображена схема силовой рамы нагружающего устройства для осуществления способа , на фиг. 2 - диаграмма испытаний в координатах усилие - удлинение образца.

Способ осуществляется следующим образом.

Образец 1 нагревают до температуры выше температуры начала рекристаллизации и устанавливают в нагружающее устройство между пуансоном ;2 и плитой 3 силовой рамы 4. Затем образец 1 охлаждают с заданной скоростью, одновременно охлаждают пуансон 2 и стойки 5 и 6 силовой рамы 4. При этом деформируют образец 1 пуансоном 2 с заданной скоростью до заданной деформации и регистрируют действующее на образец усилие Р.

Деформирование образца 1 пуансоном 2 осуществляют с помощью профилированного кулачка 7, соединенного с рычагом 8.

После деформирования образца 1 до заданной деформации путем осадки на величину дЬ выдерживают образец в режиме ограниченных деформаций.

В процессе вьщержки стойки 5 и 6 силовой рамы 4 и пуансон 2, которые выполнены из материалов с различными коэффициентами теплового расщирения и имеют различную длину, nd-разному Изменяют свои размеры, вследствие этого возникает усилие сжатия образца. Выдержку осуществляют при усилии сжатия до достижения значения Р этого усилия, удовлетворяющего условию

РТ

& gcr - А gn

Р«6р

- EF,

ь Р„ - изменение длины пуансона 2 при охлаждении образца во время вьщержки;

& „ - изменение длины стоек 5 и 6 силовой рамы 4 при ох4750 J

лаждепии образца во время выдержки;

К - модуль упругости материала образца 1 в конце выдержки , 5 F - площадь поперечного сечения образца 1 в конце выдержки;

f „р - рабочая длина образца 1. После вьщержки многократно дефор- 0 мируют образец по указанной программе.

Вьщержки образца до.достижения минимального усилия сжатия значения позволяют установить технологический 5 режим обработки материала, соответствующий минимальному сопротивлению материала деформированию.

Пример. Цилиндрический образец из стали 35, диаметром d 10 мм 20 и высотой h 10 мм нагревают до

1200 С. Скорость охлаждения принимают равной скорости охлаждения печи сопротивления 28 град/мин. Скорость деформации 0,01 с , величина 25 деформации 0,1. Усилие деформирования регистрируют с помощью осциллографа Н115 как в процессе де-. формирования, так и при вьщержках. Диаграмма испытания для четырех эта- 30 пов повторного деформирования приведена на фиг. 2 (линии А) в координатах усилие деформирования- - осадка образца.

Для сравнения линиями Б на фиг. 2 35 показаны диаграммы повторного деформирования, при котором не достигалось минимального значения . . При этом отмечены дополнительные затраты энергии деформирования, характеризуе- 40 мые заштрихованной площадью, которые составили 0,54 Нм или 8% от общих затрат энергии деформирования.

Формула изобретения

45

Способ нагрз жения образца материала сжатием для определения сопротив- ления высокотемпературному повторному деформированию, по которому нагре50 тьй образец устанавливают между пуансоном и плитой силовой рамы нагру- жакмцего -устройства, охлаждают образец с заданной скоростью и при этом многократно деформируют его пуансо55 ном с заданной скоростью до заданных деформаций с регистрацией действую- щего на образец усилия, отличающийся тем, что, с целью рас312

ширения информативности путем определения технологических режимов повторного деформирования для обработки давлением, обеспечивающих минимальные затраты энергии на деформирование, вьиерживают образец между деформированиями, пуансон и стойки силовой рамы выполняют из материалов с раз личными коэффициентами теплового расширения, во время вьщержек пуансон и стойки охлаждают, а каждую вьщержку осуществляют до достижения

значения Р усилия за счет охлаждения пуансона и стоек, удовлетворяющего условию

Фиг./

лЕст-йе,,

ОБР

ле„ СТ

где if. - изменение длины пуансона при охлаждении образца во время вь1держки; изменение длины стоек силовой рамы при охлаждении образца во время вьщержки; модуль упругости материала образца в конце выдержки; площадь поперечного сечения образца в конце вадцержки/

рабочая длина образца.

Е F е . сер

.2

th.HH

Реда1 тор Л.Авраменко

Составитель М.Кузьмин

Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

2978/47

Тираж 778 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к исследо- ванию прочностных(СВОЙСТВ материалов для определения сопротивления высокотемпературному деформирова ию. Предварительно нагретый образец повторно деформируют сжатием с регистрацией усилия деформирования. С целью определения технологических режимов, обеспечивающих минимальные затраты энергии на деформирование, выдерживают образец между деформированиями, пуансон и стойки нагружающего устройства выполняют из материалов с различными коэффициентами теплового расширения, во время выдержек пуансон и стойки охлаждают, а каждую вьщержку осуществляет до достижения минимального значения усилия сжатия, возникающего вследствие разницы температурных удлинений пуансона и стоек. 2 ил. (Л