Способ определения предела выносливости листового материала Советский патент 1991 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения пределов выносливости материалов.

Цель изобретения - приближение условий испытаний к эксплуатационным и повышение информативности.

На фиг.1 изображена схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1.

Устройство содержит струбцины 1, выполненные в виде скобы с резьбовыми соосными отверстиями в ее полках и предназначенные для размещения в них швеллерообразной заготовки 2. упоры 3. предназначенные для размещения между полками швеллерообразной заготовки 2 и местах охвата их полками соответствующих

струбцин, и винты 4, размещенные в соответствующих отверстиях полок струбцин 1 и предназначенные для прижима полок швеллерообразной заготовки 2 к торцам соответствующих упоров 3.

Способ осуществляется следующим образом

Заготовки 1 из листового материала изгибают в форме швеллера. Несколько швеллерообразных заготовок 1 растягивают вдоль оси силами Р до различного уровня деформаций каждой из них в условиях ограничения поперечного перемещения ее полок упорами 3, которые закрепляют между полками заготовки 1 винтами 4. Освобождают швеллерообразные заготовки 1 из устройств и осуществляют вырезку образцов из

о ел о со ю XI

области равномерного их удлинения. Полученные образцы испытывают на разрыв и определяют механические характеристики образцов с различной величиной деформации материала, т.е. определяют временное

г Н п

сопротивление 7В, -, , предел теку- L мм J

и равномерное относичести Cfj

. Л

LMM J

тельное удлинение Јв %. Определяют запас энергопоглощения материала

2 От

8В.

Остальные швеллерообразные заготовки 1 растягивают до уровня деформации, при которой запас энергопоглощения материала максимален. Вырезку образцов из них осуществляют из области равномерного удлинения, Образцы нагружают циклически до появления признаков их разрушения и определяют предел выносливости предварительно деформированного материала с максимальным запасом энергопоглощения в условиях напряженно-деформированного состояния, которое возникает в изделии при его штамповке из листового материала.

Пример. Листовым заготовкам из холодно-катанной двухфазной ферритно- мартенситной стали марки ОЗХГЮ размером 1,5 х 70 х 300 мм путем холодной штамповки на прессе придавали форму швеллера, отношение рабочей длины которого к ширине его стенки более 4, чтобы исключить влияние захватов на деформиро- вание рабочей зоны швеллерообразных заготовок. В местах захватов высоту полок Заготовок увеличили на 3-5 мм по сравнению с размером их в рабочей части, чтобы избежать разрушения заготовок в местах их захватов в испытательной машине.

Часть полученных швеллерообразных заготовок 1 с шириной полки 50 мм и рабочей длиной 190 мм растягивали на испытательной машине типа ТТ-ДМ-L Инстрон до равномерного относительного удлинения 2, 5, 7 и 10 материала. Затем эти заготовки подвергали старению при 180°С с выдержкой 1 ч, что соответствует, например, режиму покрасок и сушки кузова автомобиля,

После старения из заготовок вырезали образцы размером 1,5 х 12,5 х 200 мм, которые в соответствии с ГОСТ 11701-84 испытали на растяжение с определением механических характеристик. По формуле определили запас энергопоглощения /30 материала и нашли, что его максимальная величина 5,60 при деформации 7%.

Остальные швеллерообразные заготовки 1 в количестве 10 штук деформировали до 7% и подвергли искусственному старению в указанном выше режиме. Из этих заготовок вырезали и изготовили карсетные образцы шириной 20 мм рабочей части с радиусом

100 мм. Образцы испытали на усталость в соответствии с ГОСТ 25,502-79 при несимметричных растягивающих циклах напряжений с коэффициентом асимметрии цикла 0,2. Предел выносливости определили построением кривой усталости. Он составил 404 Н/мм2 и превысил на 15% предел выносливости исходного листового материала, который равен 355 Н/мм2.

25

Формула изобретения

Способ определения поедела выносливости листового материала, заключающийся в том, что заготовку из листового материала

подвергают деформированию растяжением, вырезают из нее образец, циклически нагружают его до появления признаков разрушения и определяют предел выносливости материала, отличающийся тем, что.

с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным и повышения информативности, основную и дополнительные заготовки изгибают в форме швеллера, несколько заготовок растягивают вдоль оси

швеллера до различного уровня деформаций каждой из заготовок в условиях ограничения поперечного перемещения его полок, вырезку образцов осуществляют из области равномерного удлинения заготовок и испытывают их на разрыв, по механическим характеристикам определяют величины энергопоглощения материала, остальные заготовки растягивают до уровня деформации, при которой энергопоглощение материала максимально, а предел выносливости определяют на образцах, вырезанных из последних заготовок.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет опредлять пределы выносливости материалов. Цель изобретения - приближение условий испытаний к эксплуатационным и повышение информативности. По предложенному способу заготовки изгибают в форме швеллера, несколько заготовок растягивают вдоль оси швеллера до различного уровня деформаций каждой из заготовок в условиях ограничения поперечного перемещения его полок, вырезку образцов осуществляют из области равномерного удлинения заготовок и испытывают их на разрыв, по механическим характеристикам определяют величины энергопоглсщения материала, остальные заготовки растягивают до уровня деформации, при которой знергопоглощение максимально, а вырезанные из них образцы нагружают циклически и определяют предел выносливости деформированного материала. 3 ил. (Л С

II Ч

r JJ.L JLljJ.

ык

/

/

Фиг.2

Вид Б

фиг.3

Л