RU2555476C2 - Способ испытания конструкционного материала на пластичность - Google Patents
Способ испытания конструкционного материала на пластичность Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555476C2 RU2555476C2 RU2013124229/28A RU2013124229A RU2555476C2 RU 2555476 C2 RU2555476 C2 RU 2555476C2 RU 2013124229/28 A RU2013124229/28 A RU 2013124229/28A RU 2013124229 A RU2013124229 A RU 2013124229A RU 2555476 C2 RU2555476 C2 RU 2555476C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- plasticity
- testing
- working part
- test
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области механических испытаний конструкционных материалов и может быть использовано при определении механических характеристик листовых материалов в условиях плоской деформации. Способ испытания конструкционного материала на пластичность заключается в том, что гладкий плоский образец прямоугольной формы нагружают до разрушения сменным пуансоном полуцилиндрической формы в съемной щелевой матрице, устанавливают минимальный радиус гиба и толщину рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины, на основании которых рассчитывают величину предельной пластичности его материала. Техническим результатом является повышение точности испытания путем создания на рабочей части образца однородного деформированного состояния. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области механических испытаний конструкционных материалов, в частности к способам испытания конструкционного материала на пластичность, и может быть использовано при определении механических характеристик листовых материалов в условиях плоской деформации в машиностроении, автомобилестроении, авиастроении и других отраслях промышленности.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ испытания конструкционного материала на пластичность, представленный в авторском свидетельстве [1].
В данном способе образец с концентраторами напряжений изгибают с помощью пуансона с плоской рабочей поверхностью, доводят его до разрушения и регистрируют пластические деформации.
Недостатком известного технического решения является низкая точность, обусловленная сдерживающим влиянием сил трения в области контакта плоской рабочей поверхности пуансона и образца, приводящих к неоднородному деформированному состоянию на рабочей части образца.
Заявляемое техническое решение направлено на повышение точности испытания путем создания на рабочей части образца однородного деформированного состояния.
Это достигается тем, что в способе испытания конструкционного материала на пластичность, согласно изобретению используют гладкий плоский образец, который нагружают сменным пуансоном полуцилиндрической формы в съемной щелевой матрице.
На чертеже приведена схема испытания.
Способ осуществляют следующим образом. Из исследуемого материала изготавливают гладкий плоский образец, имеющий прямоугольную форму. Затем образец 1 устанавливают на зеркало жесткой щелевой матрицы 2. С целью уменьшения сил трения между образцом и матрицей размещают фторопластовую пленку толщиной 0,2 мм. К подвижной нагружающей плите 3, в гнездо которой вставлен сменный пуансон 4 полуцилиндрической формы, прикладывают усилие Р пресса и производят изгиб образца. В ходе испытания пуансон проталкивает образец в щелевую матрицу. Вследствие стеснения деформации вдоль линии сгиба на рабочей части образца реализуется однородное плоское деформированное состояние. После завершения испытания и снятия нагрузки деформированный образец выпадает из матрицы в свободное подштамповое пространство.
Изгиб образцов проводят набором сменных пуансонов полуцилиндрической формы в соответствующих съемных щелевых матрицах. Ширину щели матрицы выбирают в зависимости от толщины образца и радиуса пуансона таким образом, чтобы обеспечить свободное прохождение пуансона с деформированным образцом через матрицу. Последовательно уменьшая в ходе испытания радиус пунсона, устанавливают минимальный радиус гиба Rmin, при котором на наружной (растянутой) поверхности образца появляется первая видимая невооруженным глазом трещина. За минимальный радиус гиба принимают радиус последнего пуансона.
После испытания измеряют толщину t рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины и рассчитывают величину предельной пластичности εпр его материала по формуле
Реализация предлагаемого способа позволит по сравнению с известным техническим решением повысить точность и достоверность определения пластичности конструкционного материала.
Пример конкретной реализации способа
Испытание образцов из алюминиево-литиевого сплава 1420 осуществляли на универсальной испытательной машине Р-20 с целью исследования анизотропии пластичности этого материала в плоскости листа. Для этого из листа толщиной 1,2 мм вырезали девять прямоугольных образцов размерами в плане 30×20 мм, три из которых были ориентированы меньшей стороной вдоль прокатки, три - поперек и три под углом 45°. Изгиб образцов осуществляли в экспериментальном штампе, который свободно, без дополнительного крепления, устанавливали на неподвижной траверсе испытательной машины. Испытываемый образец размещали на матрице таким образом, чтобы его меньшая сторона была параллельна предполагаемой линии сгиба.
Для проверки реализации на рабочей части изгибаемого образца условий однородной плоской деформации после испытания определяли деформации по предварительно нанесенной на образец фотоконтактным способом квадратной делительной сетке с базой 1 мм. С этой целью на универсальном микроскопе УИМ-22 с точностью ±0,01 мм измеряли размеры ячеек деформированной делительной сетки. Измерения показали, что на всех испытанных образцах деформации по их ширине отсутствовали, что свидетельствовало о том, что при испытании реализуются условия однородной плоской деформации.
В ходе испытания устанавливали минимальный радиус гиба и толщину рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины, по которой рассчитывали значение первой главной деформации разрушения
Предельная пластичность материала εпр равна интенсивности деформации εi, накопленной к моменту разрушения. В случае плоской деформации, реализуемой при изгибе образца, ε2=0, а предельная пластичность его материала
Из сопоставления соотношений (1) и (2) следует, что предельная пластичность материала образца
В результате проведения испытаний было установлено, что для исследованного сплава 1420 предельная пластичность существенно зависит от направления вырезки образцов. Максимальная величина предельной пластичности имела место в направлении, составляющем 45° к направлению прокатки, и оказалась равной 0,16. Эта величина на 30% превысила предельную пластичность в направлении прокатки.
Таким образом, представленные экспериментальные данные позволяют сделать заключение о возможности реализации с достаточной степенью точности предлагаемого способа испытания конструкционного материала на пластичность.
Предлагаемый способ позволяет определять с высокой точностью и достоверностью характеристики механических свойств конструкционных материалов при испытании в условиях однородной плоской деформации. Этот способ может быть использован, в частности, для установления предельной пластичности конструкционных материалов при испытании в условиях плоской деформации, необходимой для построения диаграммы предельной формуемости материала, применяемой при проектировании технологических процессов обработки металлов давлением. Использование предлагаемого способа позволит определять необходимые характеристики механических свойств конструкционных материалов, применяемых в различных отраслях промышленности, путем проведения испытаний в механических лабораториях промышленных предприятий.
Литература
1. Авт.св. СССР 667858, кл. G01N 3/28. 15.06.1979, БИ №22.
Claims (1)
- Способ испытания конструкционного материала на пластичность, заключающийся в том, что образец изгибают с помощью пуансона, доводят его до разрушения и регистрируют пластические деформации, отличающийся тем, что используют гладкий плоский образец прямоугольной формы, который нагружают сменным пуансоном полуцилиндрической формы в съемной щелевой матрице, устанавливают минимальный радиус гиба и толщину рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины, на основании которых рассчитывают величину предельной пластичности его материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013124229/28A RU2555476C2 (ru) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Способ испытания конструкционного материала на пластичность |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013124229/28A RU2555476C2 (ru) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Способ испытания конструкционного материала на пластичность |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013124229A RU2013124229A (ru) | 2014-12-10 |
RU2555476C2 true RU2555476C2 (ru) | 2015-07-10 |
Family
ID=53381323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013124229/28A RU2555476C2 (ru) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Способ испытания конструкционного материала на пластичность |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2555476C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610936C1 (ru) * | 2015-12-11 | 2017-02-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Способ определения интенсивности деформаций и напряжений в локальных зонах пластически деформированного материала |
CN107219118A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-29 | 上海研微电子科技有限公司 | 一种柔性显示材料在特定弯曲条件下的性能测试夹具 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU667858A1 (ru) * | 1976-02-18 | 1979-06-15 | Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана | Способ испытани конструкционного материала на пластичность |
SU1633329A1 (ru) * | 1987-09-17 | 1991-03-07 | Московский автомеханический институт | Способ испытани металлов на пластичность |
RU2319944C1 (ru) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ определения максимальных истинных напряжений и деформаций |
CN201199214Y (zh) * | 2008-05-04 | 2009-02-25 | 浙江球冠集团有限公司 | 铜丝柔软性试验装置 |
-
2013
- 2013-05-27 RU RU2013124229/28A patent/RU2555476C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU667858A1 (ru) * | 1976-02-18 | 1979-06-15 | Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им. Н.Э.Баумана | Способ испытани конструкционного материала на пластичность |
SU1633329A1 (ru) * | 1987-09-17 | 1991-03-07 | Московский автомеханический институт | Способ испытани металлов на пластичность |
RU2319944C1 (ru) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ определения максимальных истинных напряжений и деформаций |
CN201199214Y (zh) * | 2008-05-04 | 2009-02-25 | 浙江球冠集团有限公司 | 铜丝柔软性试验装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2610936C1 (ru) * | 2015-12-11 | 2017-02-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Способ определения интенсивности деформаций и напряжений в локальных зонах пластически деформированного материала |
CN107219118A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-29 | 上海研微电子科技有限公司 | 一种柔性显示材料在特定弯曲条件下的性能测试夹具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013124229A (ru) | 2014-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tasan et al. | Identification of the continuum damage parameter: An experimental challenge in modeling damage evolution | |
Driemeier et al. | Experiments on stress-triaxiality dependence of material behavior of aluminum alloys | |
Kang et al. | Experimental investigations of the effect of thickness on fracture toughness of metallic foils | |
JP5435352B2 (ja) | 板状材料の破断ひずみ特定方法 | |
JP2018080923A (ja) | 二軸圧縮引張試験用治具および二軸圧縮引張試験方法 | |
US8511178B2 (en) | Screening test for stretch flanging a trimmed metal surface | |
RU2555476C2 (ru) | Способ испытания конструкционного материала на пластичность | |
Tisza et al. | Springback analysis of high strength dual-phase steels | |
CN108693032A (zh) | 一种板材压缩性能测试试样、夹具及方法 | |
JP2009257885A (ja) | 試験片保持装置 | |
JP6399269B1 (ja) | 冷間加工部品の硬度推定方法及び鋼材の硬度‐相当塑性ひずみ曲線取得方法 | |
JP4901717B2 (ja) | 伸びフランジ性の異方性評価方法 | |
Ohashi et al. | Evaluation of r-value of steels using Vickers hardness test | |
RU2650431C2 (ru) | Способ испытания конструкционного материала на пластичность | |
RU2226682C2 (ru) | Способ испытания листовых материалов на растяжение | |
JPS6381244A (ja) | 疲労試験方法 | |
JP7388201B2 (ja) | 応力評価方法、曲げ加工性評価方法、および金属部材の製造方法 | |
RU2654901C2 (ru) | Способ определения коэффициента трения материалов | |
RU2555217C2 (ru) | Способ испытания образцов листового материала на растяжение | |
RU2466813C2 (ru) | Способ получения координатной сетки на детали | |
JP7512932B2 (ja) | 材料評価方法および金属部材の製造方法 | |
JP7156467B1 (ja) | プレス成形品しわ発生判定指標取得方法及びプレス成形品しわ発生判定方法 | |
Jiang | Initial grain size effect on mechanical properties and springback behavior of thin metal sheets with varying rolling reduction ratios | |
RU2621324C2 (ru) | Способ оценки штампуемости листового материала | |
JP7405119B2 (ja) | 二軸応力試験装置及び二軸応力試験方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160528 |