Способ малоциклового испытания материала Советский патент 1990 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к области испытаний, к способам малоцикловых испытаний материалов.

Цель изобретения - повышение достоверности за счет определения характеристик упрочнения при нагружениях нагрузкой постоянного знака и знакопеременной нагрузкой материала одного образца.

На чертеже показана диаграмма деформирования материала в процессе нагруже- ния.

Устройство для реализации способа выполнено на основе модернизированной ис- пытательной машины УМЭ - ЮТ Модернизация машины включает замену асинхронного двигателя на двигатель постоянного тока с тиристорным приводом. Для проведения испытаний при повышенных температурах стандартный измеритель деформации заменен на охлаждаемый де- формометр с тензометрическим преобразователем. Тарировка машины по погрузке и деформации осуществляется с помощью переносного динамометра III кл. и специального тарировочного устройства в виде разрезного образца и индикатора часового типа с ценой деления 0.01 мм для замера взаимного перемещения двух частей-образ- ца, установленного в захватке испытательной машины. Модернизированная испытательная машина управляется от мик- роЭВМ Электроника - 60 и миниЭВМ СМ - 4. Для проведения испытания по указанному способу и тарировки машины для определения масштабных коэффициентов с целью перевода информации из закодированного вида в натурные показатели составлен пакет программ на языке Фортран.

Способ реализуется следующим образом.

На одном образце проводится испытание, включающее одностороннее деформирование с промежуточными одномерными

4J

циклами с шириной петли, равной допуску на остаточную деформацию при определении условного предела текучести, и последующее нагружение, характеризующееся равномерно увеличивающейся от цикла к циклу шириной петли. Первоначальное одностороннее нагружение проводится до момента насыщения эффекта Баушингера, а последующее жесткое циклическое нагружение - по полной или остаточной деформа- ции до стабилизации петли по приращению нагрузки.

Предлагаемый режим нагружения выполняется при следующих параметрах:

Допуск на остаточную деформацию для определения .предела текучести 0,1 %;

монотонное нагружение-проводится до деформации 1,5%;

приращение ширины в последующем циклическом нагружении 0,03%;

количество циклов последующего циклического нагружения 30;

наибольшая деформация образца не превышает 2,1%.

Испытания выполняются при Т 2р°С на стандартных трубчатых образцах с наружным диаметром б 23 мм и внутренним диаметром бвн 20 мм. База измерения деформации на рабочей части образца длиной 60 мм составляет 30 мм.

Предлагаемый способ нагружения разработан с учетом основных эффектов процесса упругопластического деформирования конструкционных материалов и результатов проведенных сравнительных испытаний на примере стали 12Х18Н10Т при нормальной температуре.

Использованная автоматизированная система механических испытаний позволяет проводить экспериментальные исследо- вания во всем рабочем диапазоне температур для подобных материалов (20 - 650°С).

Анализ результатов испытаний на одном образце по предлагаемому способу по- казывает, что размер упругой зоны работы

материала при монотонном и циклическом нагружениях изменяется в большей степени при монотонном нагружении и в меньшей - при циклическом с расширяющейся от цикла к циклу петлей.

Предлагаемый способ нагружения позволяет исключить влияние разброса свойств материала в образцах на результаты экспериментальных исследований и установить характер упрочнения при циклическом нагружении в сравнении с упрочнением при монотонном нагружении, дать количественную оценку в виде модулей изотропного упрочнения, соответствующую граничным значениям исследуемого диапазона.

Кроме того, предлагаемый способ нагружения может быть использован при построении определяющих уравнений модели термопластичности, основанной на концепции кинематического и изотропного упрочнения.

Формул а и 3 о бретен и я

Способ малоциклового испытания материала, заключающийся в том, что материал нагружают нагрузкой постоянного знака до стабилизации характеристик пластичности и знакопеременной нагрузкой до стабилизации характеристик пластичности, а о свойствах материала судят по параметрам упрочнения материала при этих нагрузках, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности за счет определения характеристик упрочнения при нагружениях нагрузкой постоянного знака и знакопеременной нагрузкой материала одного образца, нагружение нагрузкой постоянного знака осуществляют перед нагружением знакопеременной нагрузкой, которое осуществляют при равномерном увеличении ширины петли гистерезиса, в качестве стабилизируемой характеристики пластичности при нагрузке постоянного знака выбирают насыщение эффекта Баушингера, а при нагружении знакоперемен- ной нагрузкой - высоту петли гистерезиса.

Изобретение относится к способам малоцикловых испытаний материалов. Цель изобретения - повышение достоверности за счет определения характеристик упрочнения при нагружениях нагрузкой постоянного знака и знакопеременной нагрузкой материала одного образца. Образец материала нагружают циклически нагрузкой постоянного знака до насыщения эффекта Баушингера и определяют упрочнение материала. Затем образец нагружают знакопеременным циклом с равномерно увеличивающейся шириной петли до стабилизации ее высоты и определяют упрочнение материала при знакопеременном нагружении. По совокупности этих величин судят о свойствах материала. 1 ил.