ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ СЖАТИИ Советский патент 1995 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к пластометрическим испытаниям металлов и может быть использовано при исследовании механических свойств и построении кривых упрочнения.

Цель изобретения повышение точности при испытании за счет снижения влияния внешнего трения между торцами образца и плоскими элементами, передающими усилие сжатия.

На чертеже изображен образец.

Образец выполнен в виде цилиндрического кольца. Для испытания образцы выполняют соотношением высоты h к толщине t в пределах 1,3 ≅ h/t ≅ 1,8 и отношением диаметра D к толщине t в пределах 30 < D/t < 130.

Условие выбора образца с отношением высоты h к толщине t 1,3 ≅ h/t ≅ 1,8 обеспечивает устойчивое деформирование образца в процессе осадки.

При h/t > 1,8 образец в процессе сжатия теряет устойчивость. При h/t < 1,3 снижается возможная степень деформации и число нагружений образца (n < 3). В результате интервал интерполяции недостаточен для построения кривой упрочнения.

Условие выбора образца с отношением диаметра D к толщине 30 < D/t < 130 обеспечивает оптимальную площадь контакта торцов образцов с нажимными плитами, при которой реализуется схема одноосного сжатия.

При осадке образцов с отношением D/t ≥ 130 наблюдаются их искажения (потеря устойчивости), связанные с значительной неравномерностью нормальных напряжений на плоскостях контакта из-за несовершенства их геометрической формы.

Осадка образцов с отношением D/t ≅ 30 сопровождается неравномерной деформацией, искажением цилиндрической формы (бочкообразностью). Это искажает величину удельных давлений и, следовательно, ход кривых упрочнения.

Выполнение образца для осевой осадки в виде кольца позволяет уменьшить площадь торцевой поверхности образцов. Уменьшение торцевой поверхности образцов позволяет
во-первых, уменьшить площадь контакта образцов с нажимными плитами и тем самым снизить до минимума отрицательное влияние сил трения и максимально приблизить реализуемую схему нагружения образцов к одноосному сжатию;
во-вторых, повысить удельное давление, не увеличивая усилий осевой осадки. Это позволяет проводить испытания из высокопрочных материалов.

Для испытания изготавливают 5 кольцевых образцов. При наружном диаметре D₁120 мм и толщине стенки t₁ 1,0 мм (сплава ПТ-7М) кольца выполняют высотой h⁽¹⁾₂ 1,3 мм, h⁽¹⁾₂ 1,4 мм, h⁽¹⁾₃ 1,5 мм, h⁽¹⁾₄ 1,6 мм, h⁽¹⁾₅ 1,8 мм.

При наружном диаметре D₂ 50 мм и толщине стенки t₂ 1,5 мм (сплав АМг-3М) кольца выполняют высотой h⁽²⁾₁ 1,95 мм, h⁽²⁾₂ 2,1 мм, h⁽²⁾₃ 2,3 мм, h⁽²⁾₄ 2,4 мм, h⁽²⁾₅ 2,7.

Кольцевые образцы сжимают на испытательной машине ГСМ 100А усилием 100А кН. Образцы размещают между стальными плитами и нагружают их последовательными ступенями. В процессе осадки перед каждым очередным нагружением замеряют изменяющуюся высоту образца h_l рычажным микрометром типа МР (ГОСТ 4381-80).

По результатам испытаний образцов с различной высотой h строят графики кривых деформационного упрочнения в координатах " σ -ln", где σ напряжение текучести, lu степень деформации, lu ln h/n_l. В таблице приведены примеры испытываемых образцов. Образцы позволяют расширить диапазон деформации при получении кривых упрочнения.

Изобретение относится к исследованию механических свойств. Цель изобретения повышение точности при испытании за счет снижения влияния внешнего трения между торцами образца плоскими элементами передающими усилие сжатия. Образец для испытания на прочность при сжатии выполнен в виде кольца, высоту h, наружный диаметр D и толщину t которого определяют из соотношений 1,3 ≅ h/t < 1,8 и 30 < D/t < 130. 1 ил. 1 табл.

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ СЖАТИИ, выполненный в виде кольца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при испытании за счет снижения влияния внешнего трения между торцами образца и плоскими элементами передающими усилие сжатия, высоту h, наружный диаметр D и толщину t кольца определяют из соотношений
1 3 ≅ h/t ≅ 1,8 и
30 < D/t < 130.