Способ механических испытаний стальных образцов

Способ механических испытаний стальных образцов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам испытаний стальных образцов на растяжение-сжатие . Целью изобретения является сокращение времени испытаний за счет увеличения скорости перемещения .захватов. Предварительно определяют гомологическую температуру 9 испытуемой стали и выбирают допустимую относительную погрешность /К определения напряжений.Затем закрепляют образец с расчетной длиной 1ц в захватах испытательной машины и осуществляют перемещение захватов или со скоростью Vo (0,00025-0,0025)1 или со скоростью V (0,00025 - - 0,ОС25)1„ (1+х)° , где о - коэффициент. С той же скоростью V производят перемещение захватов при достижении предела текучести. Замеряют нагрузку и удлинение, по которым судят о свойствах стали. 2 з.п. . (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (1!) (5!) 4 С 01 N 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4226733/25-28 (22) 10.04.87 (46) 30.10.88. Бюл. 1(- 40 (71) Московский институт стали и сплавов (72) Н.А.Чиченев, В.М.Сотников, Ю.Л.Зарапин, И.А.Князева, В.Н.Хлопонин, Г.В.Ашихмин и К.А.Матковский (53) 620 ° 172 ° 24 (088.8) (56) ГОСТ 1497-84. М.: Госстандарт, 1985, с. 11. (54) СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

СТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам испытаний стальных образцов на растяжение-сжатие. Целью изобретения является сокращение времени испытаний за счет увеличения скорости перемещения.захватов. Предварительно определяют гомологическую температуру 8 испытуемой стали и выбирают допустимую относительную погрешность определения напряжений. Затем закрепляют образец с расчетной длиной

1 в захватах испытательной машины и осуществляют перемещение захватов или со скоростью Ч =(0,00025-0,0025)1: или со скоростью V = (0,00025— — 0,0025) 1 (1+x), где oL — коэфо(/8 фициент. С той же скоростью Ч производят перемещение захватов при достижении предела текучести. Замеряют ф нагрузку и удлинение, по которым судят о свойствах стали. 2 з.п. ф-лы.

1434319

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам испытаний стальных образцов на растяжение-сжатие.

Целью изобретения является сокращение времени испытаний за счет увеличения скорости перемещения захватов.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно определяют гомологическую температуру испытаний данной марки стали. Затем образец расчетной длиной 1о из испытуемой стали закрепляют в захватах испытательной машины и осуществляют перемещение захватов со скоростью V =(0,00025, -0,0025)1 вплоть до достижения нагрузки, соответствующей пределу текучести. Оценив предварительно допускаемую относительную погрешность определения напряжений и после достижения предела текучести перемеще, ние захватов осуществляют со ско <å, ростью 7 = 7, (1+Х), где К вЂ” относительная погрешность определения напряжений; М, — коэффициент, опреде,ляемый материалом и степенью его де, формации; 8 = Т/Т „„ — гомологичес, кая температура испытаний; Т вЂ” темпе- 3 ратура испытаний, К, Т „„ - темпера тура плавления материала образца,, Е.

Испытания со скоростью V можно произ, водить и от нулевого усилия.

Значение коэффициента oL. зависит 35

:от степени деформации f материала образца, причем с увеличением f величина о также увеличивается, достигая при Е 30% постоянного эначенйя к

Так, для углеродистых сталей, напри- 40 мер, марок Ст3, Ст5, У10 и других, величина о = 14 при E = =- 107 о = 23 при Я = 207. и Ы, =

307.. Величина о4 вообще зависит и от материала образца, но для угле- 45 родистых сталей и сталей, легированных хромом и марганцем, коэффициент оС можно определить по формуле

К = 1,2 F. при Я - 307. и o4 = 36 при

30%. 50

Границы изменения температуры Т испытаний 0,17 Тд„(Т и 0,25 Тп„ выбраны из следующих соображений. При температурах испытания выше 0,25 Т„„

Пб, в процессе деформации образца успевают более или менее полно проходить процессы возврата, что приводит к существенному изменению характера пластической деформации. Нижний предел Т = 0,17 Т „„соответствует темо пературе 0 С, ниже которой стали обычно проявляют склонность к хрупкому разрушению.

Пример 1. Проводятся сравнительные испытания образцов из хромистой стали марки 40Х, полученных по различным технологическим режимам, с целью выбора режима, обеспечивающего более высокое значение временного сопротивления при гомологической температуре 8 -= -0,2. Деформация образцов при разрушении составляет F — 12, т.е. среднее значение коэффициента равно ос = 1,2 Е =- 1,2 6

7,2. Учитывают сравнительный характер испытаний и для их ускорения считают допустимой погрешность определения напряжений к, = 8/. Поскольку в данном случае предел текучести не определяется, то с самого начала процесса испытания перемещение осуществляют со скоростью захватов V=V (1+X) =V (1+0,08) =16 V

Производительность процесса испытания в сравнении с известным способом может быть увеличена в 16 раз.

Пример 2. На складе обнаружен немаркированный прокат из марганцовистой стали марок 20Г и 25Г. С целью идентификации проката проводятся испытания на растяжение при гомологической температуре 8 = 0,18. Так как временное сопротивление стали

20Г равно 450 ИПа, а стали 25Г—

490 МПа, т.е. различие составляет около 97, то принимают допустимой погрешность определения напряжений К =

37., что соответствует известному в математической статистике "правилу трех. сигм". Деформация при разрушения образца равна "-Р = 247 и поэтому

М 1,2 f 1,2 12 14 4. Деформирующее перемещение захватов осуществляют со скоростью V=Vо(1 +

+ 0,03) =V 1,03 = 10,6 Ч . Следовательно, время проведения сравнительных испытаний в сравнении с известным способом можно сократить в

10 раз.

Пример 3. Проводится испы-.àíèå на растяжение образцов иэ углеродистой стали обыкновенного качества марки СтЗ при температуре Т =

400 К. Поскольку температура плавления данной стали равна Т„„ =-1600 К, то гомологическая температура испыта1434319

Формула изобретения

V =(0,00025-0,0025)1,, мм/с, начальная расчетная длина образца, мм, . допускаемая отнасительная погрешность определения напряжения; коэффициент, определяемый материалом образца и степенью его деформации

Т/Т„„— гомологическая температура; температура испытания, К, температура плавления испытуемой стали, К. где 1 о

Т пи

Составитель Г.Ротницкий

Редактор Е.Копча Техред М.Ходанич Корректор 0 Кравцова

Заказ 5548/45 Тираж 847

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, MocKBh, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния равна g = 400/1600 = 0,25, что лежит в пределах определенных ранее ее значений. В испытаниях используются стандартные образцы с начальной

-расчетной длиной 1 = 200 мм. Скорость перемещения захватов до наступления предела текучести принята U о

= 0,2 мм/с, что укладывается в рекомендуемый диапазон V = (0,00025 — 10 — 0,0025) ° 200 = 0,05-0,5 мм/с.-Требуемая погрешность определения напряжений равна К = 27.

Абсолютное удлинение образца, соответствующее пределу текучести, рав- 15 но Ьl =0,9 мм, а соответствующее разрушение образца Д1 = 59,4 мм. Тогда при проведении испытаний с постоянной ,скоростью перемещения захватов V = Ъ,2 мм/с время проведения испытания 2р до разрушения образца равно

= 6,1 /V = 59,4/0,2 = 297 с. При проведейии испытаний по предлагаемому

:способу это время складывается из двух величин: t — времени до дости- 25 ения предела текучести и t — време L ни после достижения предела текучести вплоть до разрушения образца. Поскольку деформация образца при его разрушении равна fр = (д1 /д1,) ° 1003 = 30 (59,2/200) ° 100% = 29,67., т.е. меньше ЗОБ, то коэффициент oc = 1,2 Е;

Учитывая линейную зависимость ос от

Я, в расчете используют среднее значение < < =1,2 f, = 1,2 14,8 = 17.

Исходя из этих данных, когда наступает предел текучести, скорость перемещения захватов устанавливают равной V = 79 (1+х)" 8=0,2(1+0,02)<7>

= 0,77 мм/с. Принимают V=O 6 мм/с и получают следующее значение времени проведения испытаний t - =t, +t =

1 - /VD +(A lp д 1т ) /Ч=0 э 9/О э 2+ (59 ь 4

-0,9)/0,6=102 с.

Таким образом, время испытания образца в сравнении с известным способом сокращают почти в 3 раза.

1. Способ механических испытаний стальных образцов, по которОму растягивают образец при заданной температуре до era разрушения путем перемещения захватов и фиксируют нагрузку и деформацию, по которым судят о свойствах стали, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, захваты перемещают со скоростью

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что перемещение захватов до достижения предела текучести осуществляют со скоростью V

3. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что температуру вьг бирают в пределах Т = (О, 17-0,25)T