Способ малоциклового испытания материала

 

Изобретение относится к способам малоцикловых испытаний материалов. Цель изобретения - повышение достоверности за счет определения характеристик упрочнения при нагружениях нагрузкой постоянного знака и знакопеременной нагрузкой материала одного образца. Образец материала нагружают циклически нагрузкой постоянного знака до насыщения эффекта Баушингера и определяют упрочнение материала. Затем образец нагружают знакопеременным циклом с равномерно увеличивающейся шириной петли до стабилизации ее высоты и определяют упрочнение материала при знакопеременном нагружении. По совокупности этих величин судят о свойствах материала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 3/32 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433009/25-28 (22) 28.03.88 (46) 07.10,90. Бюл. ¹ 37 (71) Научно-исследовательский институт механики при Горьковском государственном университете им. Н.И.Лобачевского (72) Л,Н.Крамарев и А.P.Ôèëèïïîâ (53) 620.178 (088.8) (56) Москвитин В.В. Пластичность при переменных нагружениях. — M.: МГУ, 1965, с. 11 — 34., (54) СПОСОБ МАЛОЦИКЛОВОГО ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к способам малоцикловых испытаний материалов. Цель

Изобретение относится к области испытаний, к способам малоцикловых испытаний материалов, Цель изобретения — повышение достоверности эа счет определения характеристик упрочнения при нагружениях нагрузкой постоянного знака и знакопеременной нагрузкой материала одного образца.

На чертеже показана диаграмма деформирования материала в процессе нагружения, Устройство для реализации способа выполнено на основе модернизированной испытательной машины УМЭ вЂ” 10Т, Модернизация машины включает замену асинхронного двигателя на двигатель постоянного тока с тиристорным приводом.

Для проведения испытаний при повышенных температурах стандартный измеритель деформации заменен на охлаждаемый деформометр с тензометрическим преобразо„„>Ц „„1597682 А1 изобретения — повышение достоверности за счет определения характеристик упрочнения при нагружениях нагрузкой постоянного знака и знакопеременной нагрузкой материала одного образца. Образец материала нагружают циклически нагрузкой постоянного знака до насыщения эффекта

Баушингера и определяют упрочнение материала, Затем образец нагружают знакопеременным циклом с равномерно увеличивающейся шириной петли до стабилизации ее высоты и определяют упрочнение материала при знакопеременном нагружении. По совокупности этих величин судят о свойствах материала, 1 ил, вателем. Тарировка машины по погрузке и деформации осуществляется с помощью переносного динамометра III кл. и специального тарировочного устройства в виде разрезного образца и индикатора часового типа с ценой деления 0,01 мм для замера взаимного перемещения двух частей образца, установленного в захватке испытатель-. ной машины. Модернизированная испытательная машина управляется от микроЭВМ "Электроника — 60" и миниЭВМ СМ вЂ” 4.

Для проведения испытания по указанному способу и тарировки машины для определения масштабных коэффициентов с целью перевода информации из закодированного вида в натурные показатели составлен пакет программ на языке Фортран.

Способ реализуется следующим образом.

На одном образце проводится испытание, включающее одностороннее деформирование с промежуточными одномерными

1597682 циклами с шириной петли, равной допуску на остаточную деформацию при определении условного предела текучести, и последующее нагружение, характеризующееся равномерно увеличивающейся от цикла к 5 циклу шириной. петли. Первоначальное одностороннее нагружение проводится до момента насыщения эффекта Баушингера, а последующее жесткое циклическое нагружение — по полной или остаточной деформа- 10 ции до стабилизации петли по приращению нагрузки.

Предлагаемый режим нагружения выполняется при следующих параметрах:

Допуск на остаточную деформацию для 15 определения. предела текучести 0,1 7ь; монотонное нагружение проводится до деформации 1 5 „ приращение ширины в последующем циклическом нагружении 0,03 ; 20 количество циклов последующего циклического нагружения 30; наибольшая деформация образца не превышает 2,1 .

Испытания выполняются при Т 20 С на 25 стандартных трубчатых образцах с наружным диаметром d< 23 мм и внутренним диаметром de = 20 мм, База измерения деформации на рабочей части образца длиной 60 мм составляет 30 мм. 30

П редла гаем ый способ нагружения разработан с учетом основных эффектов процесса упругопластического деформирования конструкционных материалов и результатов проведенных сравнительных испытаний на 35 примере стали 12Х18Н10Т при нормальной температуре.

Использованная автоматизированная система механических испытаний позволяет проводить экспериментальные исследо- 40 вания во всем рабочем диапазоне температур для подобных материалов (20—

650 С).

Анализ результатов испытаний на одном образце по предлагаемому способу по- 45 казывает, что размер упругой зоны работы материала при монотонном и циклическом нагружениях изменяется в большей степени при монотонном нагружении и в меньшей— при циклическом с расширяющейся от цикла к циклу петлей.

Предлагаемый способ нагружения позволяет исключить влияние разброса свойств материала в образцах на результаты экспериментальных исследований и установить характер упрочнения при циклическом нагружении в сравнении с упрочнением при монотонном нагружении, дать количественную оценку в виде модулей изотропного упрочнения, соответствующую граничным значениям исследуемого диапазона.

Кроме того, предлагаемый способ нагружения может быть использован при построении определяющих уравнений модели термопластичности, основанной на концепции кинематического и изотропного упрочнения.

Формула изобретения

Способ малоциклового испытания материала, заключающийся в том, что материал нагружают нагрузкой постоянного знака до стабилизаЦии характеристик пластичности и знакопеременной нагрузкой до стабилизации характеристик пластичности, à о свойствах материала судят по параметрам упрочнения материала при этих нагрузках, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности эа счет определения характеристик упрочнения при нагружениях нагрузкой постоянного знака и знакопеременной нагрузкой материала одного образца, нагружение нагрузкой постоянного знака осуществляют перед нагружением знакопеременной нагрузкой, которое осуществляют при равномерном увеличении ширины петли гистерезиса, в качестве стабилиэируемой характеристики пластичности при нагрузке постоянного знака выбирают насыщение эффекта Баушингера, а при нагружении знакоперемен-, ной нагрузкой — высоту петли гистерезиса.

1597682

Составитель Д, Поспелов

Редактор А. Шандор Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шекмар

Заказ 3047 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101