Способ испытания механических свойств корковых оболочек слитков Советский патент 1980 года по МПК B22D7/00 

I

Изобретение относится к способам испытйний механических свойств литейных спитков и может применяться, при исспе цовании образцов корковых оболочек в процессе формирования слитка.

Известен способ испытания образцов корковых оболочек слитков на растяжение в условиях, аналогичных формированию слитка в изпожнице, при котором образцы изготавливают путем заливки жидкого металла в изпоядаицу (.верхний захват), имеющую заплечики и днище (нижний захват), способное перемещйться в вертикальном направлении. Образующуюся корочку-образец растягивают сразу по достижении заданной толщины и результаты записывают на диаграмму сила-деформация ц .

Недостатаом способа является неопределенность полученных результатов в связи с тем, что образец-корочка при застывании адгезионно связан с тепом изложницы по всей площади застывания и усилие при растяжении складывается из

.сопротивления сечения образца деформированию и сопротивления смещению тола образца вдоль изпожниць (сипы адгеви-,. оннотх) трения). Усилия, затрачиваемые на-преодоление только сип трения, определить очень Трудно, потому точность результатов, nonvqeHHbix из диаграммы сипа-деформация, недостаточна. Кроме тоГО, разрушение образовавшейся корочки возможно на любом участке образца и зависит больше от локальной адгезии корочки и изложницы, чем от прочности самой корочки,

Цель изобретения - обеспечение точности резул.ьтатов испытания за счет разрушения адгезионных связей застывающего образца корковой оболочки слитка и ИЗЛОЖНИЦЬ.

Указанная цель достигается тем, что перед растяжением образен сжимают, при этом величину сжатия определяют по соотношению

о,5яТ5еЧгн-е.-)

Д2.gp 37 где jl - коэффициент трения между корковой оболочкой слитка и иэпох нице ницей; У - плотность жидкого метаппа; S - периметр сечения образца; S - дпина участка образца, дпя которого проводятся испытания; Н - дпина образца; Е - модуль упругости; р площадь сечения образовавшейся корковой оболочки слитка. На чертеже предлагаемый упособ поясняется схематически. Корковая оболочка слитка 1 изготавливается путем заливки жидкого металла 2 в изложницу 3, имеющую заплечики 4 и дниде-захват 5, способное перемешаться в вертикальном натфавлешш.. Днище-захват 5 перед непосредственным растяжением корковой оболочки слит ка 1 предварительно перемещают вверх настолько, чтобы разрушились адгезионные связи, образовавшиеся при остывании, между корковой оболочкой слитка 1 и изложницей 3. Бели необходимо разорвать только часть связей для исследования свойств образца определенной длины б , то величина перемещения днища захвата 5 вверх определяется опытным путе или рассчитывается на основании теории упругости. Дб ;а.(1 где tiji - величина сжатия корочки слит - относительная деформация; g - длина участка образца, для которого проводятся испытан Относительная деформация определяет ся через продольную силу по формуле ,S P :(2 где : - сила, необходимая для разрыва адгезионных связей между изложницей и образцом; С - модуль упругости; р - площадь сечения образовавшей ся корковой оболочки слитка. Сила Р, согласно опытным данным оп ределяется формулой ,(Н-е-) где - коэффициент трения между корочкой слитка и изложницей; у - плотность жидкого металла; - периметр сечения образца; 6 Н - длина образца; и, - длина участка образца, для которого проводятся испь1Тания. Преобразовывая (3), получим Р ОЗД5е С2Н-е)(4) Величина сжатяя образца при проведеии испытания для заданного его участка на основании (1), (2) и (4) опредеяется по формуле o.(2H-a) Толщину корочки .образца во времени определяют по интенсивности регулируемого теплоотвода расчетным или экспериментальным путем. После разрыва связей между образцом R изложницей с помощью деформации от сжатия начинают непосредственно испьттания на растяжение. Предлагаемый способ позволяет снять адгезионные связи на заданном участке между образцом и изложницей, повысить точность результатов эксперимента, расширить возможности исследования, так как становится возможным проводить испытания на заранее заданном участке образца. Формула изобретения Способ испытания механических свойств корковых оболочек слитков, включающий изготовление образцов путем заливки жидкого металла в изложницу и растяжение образующейся корочки, отличающ и и с я тем, что, с целью обеспечения ТОЧНОСТИ результатов испытания за счет разрушения адгезионных связей застьтающего образца корковой оболочки слитка и изложницы, перед растяжением образец сжимают, при эТом величину сжатая определяют по соотношению лр,..5 г5еЧ2н-е} де---g, JU - коэффициент трения между коргдековой оболочкой слитка и изложниаей; - плотность жидкого металла; S - периметр сечения образца; - длина участка образца, для которого проводятся испытания;

Н - длина образца; Е - модуль упругости; Р - площадь сечения образовавшейся Корковой оболочки слитка.

Источники информации, принятые во внимание пш экспергиае 1. Авторское свидетельство СССР № 1993S4, кл.В221) 7/ОО, 1966.

Е

4

sg