Способ испытания цилиндрических образцов на растяжение - сжатие Советский патент 1992 года по МПК G01N3/00 

Изобретение относится к испытаниям металлов, и может быть использовано для испытания металлов на растяжение или сжатие с последующим изменением знака деформаций.

Известен способ испытания образцов, имеющих цилиндрическую рабочую часть и головки, диаметр которых больше диаметра рабочей части, на растяжение-сжатие, при котором головки образца закрепляются разрезными гайками нагружающей системы, состоящей из внешних и внутренних траверс, направляющих колонок и опорных гаек, образующих реверсор. Подведение средних гаек к внутренним траверсам до упора при отведенных наружных опгорных гайках обеспечивает проведение испытания на сжатие, Доведение наружных опорных гаек до упора к внешним траверсам и последующее отведение средних опорных гаек от. внутренних траверс обеспечивает смену ре- сжатия на режим растяжения без снятия нагрузки (1).

Недостатком указанного способа является то, что его невозможно использовать для измерения эффекта Баушингера при повышенной температуре , то есть ,при горячей, неполной горячей и неполной холодной деформации, так как в течение времени, протекающего при доведении одних гаек до упора с траверсами и отвода от траверс других гаек, для изменения направления деформации, в нагретом образце происходят разупрочняющиё процессы - возврат и рекристаллизация, которые уменьшают точность измерения эффекта Баушингера.

Целью предлагаемого способа является повышение точности при измерении эффекта Баушингера в условиях повышенных температур за счет мгновенной смены знака деформации, Эта цель достигается способом испытаний, при котором образец устанавливают в захваты нагружающей системы и с ее помощью создают осевую нагрузку, причем перед созданием нагрузки устанавливают пластичные прокладки с несущей способностью больше несущей способности рабочей части образца и меньшей несущей способности головок образца, осуществляющие силовое замыкание нагружающей системы до момента изменения знака деформации. Под несущей способносл

XI 00 00

стью понимается полное усилие, которое может выдерживать элемент (пластичная прокладка, рабочая часть или головка образца) без пластической деформации.

На фиг. 1 изображена нагружающая си- стема для испытания образцов на растяжение с последующим сжатием; на фиг. 2 - нагружающая система для испытания образцов на сжатие с последующим растяжением.

Изображенная на фиг. 1 и 2 нагружающая система содержит поперечины 1,2,3,4 и тяги 5, образующие реверсор, пластичные прокладки 6, сухари 7; испытываемый образец 8.

Для испытания на растяжение с последующим сжатием (фиг. 1) пластичные прокладки 6 размещают между тягами 5 и поперечинами 3 и А. Образец 8 установлен своими головками в поперечины 3 и 4 с помощью сухарей 7 так, что между его головками и поперечинами 1 и 2 образуется зазор, равный ходу при растяжении. Способ с помощью описанной нагружающей системы реализуется следующим образом. При сжатии нагружающей системы реализуется следующим образом. При сжатии нагружающей системы с установленным образцом 8 на прессе, усилие от поперечин 1 и 2 передается через пластичные прокладки 6 на поперечины 3 и 4, а от них через сухари 7 на головки образца 8 и образец растягивается, Так как несущая способность прокладок 6 больше несущей способности рабочей части образца 8, прокладки б выдерживают усилие растяжения не деформируясь. При дальнейшем возрастании сжимающего усилия пресса после того, как зазор между поперечинами 1 и 2 и головками образца 8 выбран, образец 8 подвергается деформа- ции сжатия между поперечинами 1 и 2. При этом пластичные прокладки б деформируются, позволяя поперечинам 3 и 4, а также головкам образца 8 сближаться. Так как несущая способность пластичных прокладок 6 меньше несущей способности головок образца 8, это сближение не приводит к пластической деформации головок образца, а только к сжатию его рабочей части.

Для испытания на сжатие с последую- щим растяжением (фиг. 2) пластичные прокладки 6 размещают между поперечинами 1 и 2 и головками образца 8. Высота прокладок выбрана так, что между торцевыми поверхностями тяг 5 и поперечинами 3 и 4 образуется зазор, равный ходу при сжатии. Способ осуществляется следующим образом. При сжатии нагружающей системы с установленным образцом 8, усилие от поперечин 1 и 2 передается через пластичные

прокладки б на головки образца 8 и образец сжимается. Так как несущая способность пластичных прокладок б больше несущей способности рабочей части образца 8, прокладки выдерживают усилие сжатия не деформируясь. При дальнейшем возрастании сжимающего усилия пресса после того, как зазор между тягами 5 и поперечинами 3 и 4 выбран, образец подвергается деформации растяжения, при этом усилие растяжения передается через поперечины 1 и 2 на тяги 5, от них на поперечины 3 и 4, затем на сухари 7 и головки образца 8. При этом пластичные прокладки б деформируются, позволяя головкам образца 8 удаляться друг от друга. Так как несущая способность пластичных прокладок 6 меньше несущей способности головок образца 8, головки образца пластически не деформируются.

Пример. Исследуется эффект Баушин- гера на образцах из сплава Д16 при темпе ратуре 400°C.s 1 Диаметр рабочей части образца Е мй, диаметр головок 15 мм, при этом несущая способность рабочей части около 1600 Н. головок образца около 13000 Я. Для реализации способа испытаний при растяжении с последующим сжатием (фиг. 1), выбираем пластичные прокладки выполненные из алюминия АД1 в виде втулок с наружным диаметром 15 мм и внутренним диаметром .7 мм, несущая способность двух прокладок - около 2760 Н. Для реализации способа испытаний при сжатии с последующим растяжением (фиг. 2), выбираем пластичные прокладки изготовленные из алюминиевого сплава АМц в виде цилиндров диаметром 15 мм, несущая способность прокладок - около 7000 Н.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что при испытаниях образцов, изменение знака деформации происходит практически мгновенно, что увеличивает точность измерения эффекта Баушингера при повышенных температурах.

Формула изобретения Способ испытания цилиндрических образцов на растяжение-сжатие, заключающийся в том, что устанавливают образец в захваты испытательной машины и создают осевую нагрузку с помощью нагружающей системы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при измерении эффекта Баушингера в условиях повышенных температур за счет мгновенной смены знака деформации, перед созданием нагрузки устанавливают пластичные прокладки с несущей способностью большей несущей способности рабочей части образ

ца и меньшей несущей способности головок ние нагружающей системы до момента из- образца, осуществляющие силовое замыка- менения знака деформации.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Цель изобретения . - повышение точности при измерении эффекта Баушингера в условиях повышенных температур за счет мгновенной смены знака деформации, Между захватами и образцом устанавливают прокладки, несущая способность которых больше несущей способности рабочей части образца и меньше несущей способности головок образца. Прокладки осуществляют силовое замыкание системы при смене знака деформации. 2 ил.

А-А

Гч-,.2