Способ определения физического предела текучести токопроводящих материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N3/28 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов и может быть использовано для определе- |НИя физического предела текучести то- koпpoвoдящиx материалов.

Цель изобретения - повьшение точности определения физического предела текучести.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец материала нагружают растяжением в упругой системе по схеме, обеспечивающей линейное напряженное состояние. После достижения заданной пластической деформации начинают пропускать через образец импульсы электрического тока с возрастакнцей ампли- ТУДОЙ5 так как оптимальная величина амплитуды импульса заранее неизвестна. Начальное значение амплитуды импульсов выбирают таким, чтобы обеспечить в материале плотность тока 1 х X 10 А/м. Длительность импульсов выбирают такой, чтобы прохождение электрического тока через образец обеспечило нагрев в области температур рекристаллизаци ; материала.

Воздействие импульсом и нагрев образца осуществляют в условиях постоянной пластической деформации.

При воздействии на материал импульса электрического тока происходит снятие деформационного упрочнения и усилие, воздействующее на образец, уменьшается (при постоянной величине пластической деформации).

Уменьшение усилия на образец осуществляют до его полнохч разгрузки за счет теплового линейного расширения.

Перед воздействием последующим им- пульсом с большей амплитудой образец охлаждают и условиях ограничения его деформации. При этом происходит наг- р-ужение образца растяжением за счет теплового линейного сокращения,

В процессе испытания образца под воздействием импульсов электрического тока с возрастающей амплитудой регистрируют изменение усилия на образец. При воздействии на материал импульсов оптимальной амплитуды разупрочнение его достигает некоторой конечной (для конкретного материахга) величины и уси лие нагружения образца стабилизируется.

По величине yci-шия при его стабилизации определяют предел текучести материала.

Пример . Испытанию подвергают цилиндрические образцы из стали 20 с рабочей частью диаметром 3 м.м и длиной 30 мм. Нагружение растяжением осуществляют со скоростью 0,001 .

После достижения относительной деформации 3% через образец пропускают импульсы тока частотой 50 Гц, плотностью 10 А/м , соответствукядей амплитуде 706,5 А, и электрическим напряжением 2,8 В. Продолжительность действия импульса выбрали из условия, что материал образца должен быть нагрет в область температур рекристаллизещкк (для стали это 800-1200 град.). Расчеты показали, что для интервала ,800-1200 град, продолжительность импульсов составлять от 6,Т до 9,5 с. Под действием импульса электрического тока и температуры рекристаллизации полностью снимается усилие на образец. Охлаэздение образца осуществляют со скоростью 150 град/с. За счет теплового линейного сокращения в

жесткой упругой системе при ограниченной деформации образца усилие в образце достигает величины, меньшей первоначально действующей на образец в момент воздейс.твия импульсом, но

большей величины усилия, соответству- нлцего пределу текучести материала.

Плотность тока каждого последующего импульса увеличивают с интервалом 0,5 X 10® А/м до 4 X 10 А/м2. Для

каждого импульса определяют его продолжительность для достижения температуры рекристаллизации. Например, продолжительность импульса при плотности тока 4 к 10® А/м составляет

2,3 с.

П:од действием импульсов тока и температуры рекристаллизации напряжение в материале снижается с 375 МПа до физического предела текучести,

равного 243 МПа.

Дальнейшее увеличение плотности тока до 5 X 10 А/м не приводит к уменьшению усилия на образец, т.е. усилие стабилизируется.

Изобретение позволяет повысить

точность определения физического предела текучести и на основе полученных данных обеспечивает выбор опти- малъкых. режимов обработки материалов

давлением.

Формула изобретения

Способ определения физического предела текучести токопроводящих ма-,

31325321 4

териалов, по которому образец мате- личающийся тем, что, с цериала нагружают в жесткой упругой сие-лью повьшения точности, пластическое

теме до достижения пластической де-дефор Ирование осуществляют растяжеформацйи, нагревают образец импульса-кием, нагрев образца осуществляют в

ми электрического тока с возрастакяцейобласти температур рекристаллизации,

амплитудой при постоянной пластичес-между воздействиями импульсов уменькой деформации, регистрируют измене-шают усилие на образец до его полной

ние усилия на образец и по величинеразгрузки, а после каждого импульса

усилия при его стабилизации определя- охлаждают образец в условиях ограниют предел текучести материала, о т -чения его деформации.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения оптимальных режимов пластического деформирования. Цель изобретения - повышение точности определения физического предела текучести токопроводящих материалов. Образец материала нагружают растяжением в жесткой упругой системе и после . достижения заданной пластической деформации начинают пропускать через образец импульсы электрического тока с возрастающей амплитудой. Длительность импульсов выбирают такой, чтобы прохождение электрического тока, через образец обеспечило нагрев в области температур рекристаллизации материала. Воздействие импульсом и нагрев образца осуществляют в условиях постоянной пластической деформации. При воздействии на материал импульса происходит снятие деформационного упрочнения и усилие на образец уменьшается . Уменьщение усилия осуществляют до полной разгрузки образца за счет его линейного расширения. Перед воздействием последующим импульсом с большей амплитудой образец охлаждают в условиях ограничения его деформации. При этом происходит нагружение образца растяжением за счет теплового сокращения. В процессе испытания Образца под воздействием импульсов с возрастающей амплитудой регистрируют изменение усилия на образец. При воздействии на материал импульсов оптимальной амплитуды разупрочнение достигает некоторой конечной величины. По величине усилия при его стабилизации определяют предел текучести материала. Изобретение обеспечивает выбор оптимальных режимов обработки материалов давлением. сл ее ю СП со to