книги / Экспериментальные методы определения напряжений и деформаций

Рио. 17. Тарировочиые графики

Рис. 18

-материала к -упрочнению.

Исследование влияния свойств материала на харахтер зависи­ мости И - о и - 21 проводили в уоловишс линейного напря­

лее 40 материалов. Тарлровочнне графини ряда материалов приве­ дены на рисунках П ; 18 . Сравнительный анализ кривых твер­ дость, интенсивность напряжений, интенсивность дё? ^рмаций по­ зволяет выделить два наиболее характерных типа (рис. 18.а,б).При плаотнчоспой деформации, не превышающей 3$с твердость стали20

интенсивно возрастает. При повышенвп предела текучести на 10$ к исходному, твердость возросла на 8$.

6 том же интервале деформаций твердооть стали 16ПДОА. прахтичеова не изменилась, возрастанию интенсивности напряжений на 43$ соответствует изменение твердости на 2 , 6$. Лпалпз влияния свойств материала на чувствительность твердооти к изменению предела текучести приводит к следующим выво­ дам: если пластическая деформация но оопровокдаетоя очень рез­ ким уменьшением упрочняомости, то твердооть пластически дефор­ мируемого металла монотонно возрастает. Боли же пластине окая деформация ведет в резкому уменьшению упрочняемоотн0 то оно упо не компенсируется возрастанием интенсивности напряжений, и твердость остается постоянной, либо даже умень­ шается (как это наблюдается у закаленных отелей и твердоошгавов при сравнительно небольших пяаотичеоних деформациях).

Таким образом, при исследовании напряаенно-деформнроваяного состояния в пластической области измерением твердости необходи­

ообам измерения твердооти, избавляет от необходимости осущест­ влять значительные (свыше 40-50$) пластические деформации при по отроении тарировочных графиков.

Разброс экспериментальных точек относительно тарировочпнх кривых» связывающих твердость с интенсивностью деформаций не­ сколько больше; однако и здесь присутствует какая-либо законо­ мерность.

Это обстоятельство заставляет отдать предпочтение связи между

сти больших пластических деформаций. Два сплошных цилиндричес­ ких образца» различных диш:етров (в описываемом эксперименте по I мм на оторону) нагружаются осевой силой и крутящим момен­ том. По результатам испытания строятся графики изменения дефор­ мирующего усилия и крутящего момента в зависимости от логарифмического сдвига на поверхности. Разность крутящих моментов М' и деформирующего усилия Р' при одной и той не деформации на поверхности меньшего и большего образцов относится за счет ус­ ловной трубки» дополняющей меньший образец до образца большего

диаметра. Напряжения в "трубке* определяются оледувдим образом'.

где Р. и ч - соответственно радиусы большого и меньшего образца;

_ оредний радиус условной трубки.

Методика обоснована для случая простого нагружения. Испыта­ но по б пар образцов из четырех материалов - сталь Х18Н9Т, оталь

20» медь, латунь (рис.19,20)."Реализовано плоское напряженное со­

Рио. 20. Результаты испытания сплошных образцов

кривой Н- 6 1 во превышают ±15$, а у кривых Н - ё и *20$Ь. Эти результаты подтвержаддат, что при простои нагружении, когда кривые течении оовшдшот, можно считать зависимость меж­ ду твердостью при вдавливании и интенсивностью напряжений еди­

ной для различных напряженных состояний.

§ 4 РЕЛАКСАЦИЯ ТВ&ДОСТИ 1ШСГГЙЧШШ ДЕФОРМИРОВАННОГО

МЕТАЛЛА

В большинстве одучаев процеоо пластического деформирования и намерение твердости с целью исследования его разделены во вре­ мени. При этой возможно самопроизвольное онихение твердости, приобретенной материалом при холодном плаотичеоком деформирова­ нии. На вовможнооть такого явления указано в работе Ровинокого

пластичеокой деформации проведено исследование релаксации твер­ дости для широкого круга материалов (сталь 45, от. 3, Х16Н9Т, ШП5, медь, латунь Л62, алюминий и д р .) . Перед испытанием образ­ цы подвергнуты рекристаллззационному отжигу. После определения твердости в иоходноы соотоягаш образцы деформировали в услови­ ях осевого сжатия. Доя устранения трения по торцам применяли

свинцовую фольгу и пасту из коллоидного графита и глицерина.

0,54; латуни - 0,49; стали ШП5 - 0,63; стали 45 и ст .З - 0,44. Твердость на торцах измеряли сразу после осадки и черва опреде­ ленные промежутки в течение 300 суток. Иопытанне проводили при комнатной температуре.

Результаты измерений показали, что равброо твердости для большинства материалов составляет 3-4$ и лежит в пределах точ­ ности намерений. Для алюминия он неокодьк9 выше, но заметного снижения твердости не происходит. Однако результаты "исследова­