RU2650431C2 - Способ испытания конструкционного материала на пластичность - Google Patents
Способ испытания конструкционного материала на пластичность Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650431C2 RU2650431C2 RU2016121607A RU2016121607A RU2650431C2 RU 2650431 C2 RU2650431 C2 RU 2650431C2 RU 2016121607 A RU2016121607 A RU 2016121607A RU 2016121607 A RU2016121607 A RU 2016121607A RU 2650431 C2 RU2650431 C2 RU 2650431C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- plasticity
- testing
- matrix
- structural material
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- 229910001148 Al-Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/28—Investigating ductility, e.g. suitability of sheet metal for deep-drawing or spinning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- 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. Сущность: гладкий плоский образец прямоугольной формы нагружают до разрушения сменным пуансоном полуцилиндрической формы в щелевой матрице клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°, устанавливают минимальный радиус гиба и толщину рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины, на основании которых рассчитывают величину предельной пластичности его материала. Технический результат: повышение точности испытания и снижение его трудоемкости. 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 [1].
В данном способе гладкий плоский образец прямоугольной формы нагружают до разрушения сменным пуансоном полуцилиндрической формы в сменной щелевой матрице, устанавливают минимальный радиус гиба и толщину рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины, на основании которых рассчитывают величину предельной пластичности его материала.
Недостатком известного технического решения являются низкая точность, обусловленная дискретностью установления минимального радиуса гиба, и высокая трудоемкость проведения испытаний, связанная с необходимостью проведения испытаний серии образцов и использования большого числа сменных щелевых матриц.
Заявляемое техническое решение направлено на повышение точности испытания и снижение его трудоемкости.
Это достигается тем, что в способе, согласно изобретению, испытания вплоть до разрушения осуществляют на одном образце в универсальной щелевой матрице клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°.
На чертеже приведена схема испытания. Способ осуществляют следующим образом. Гладкий плоский образец 1 прямоугольной формы, изготовленный из исследуемого материала, устанавливают на зеркало универсальной щелевой матрицы 2 клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°. С целью уменьшения сил трения между образцом и матрицей размещают фторопластовую пленку толщиной 0,2 мм. К сменному пуансону полуцилиндрической формы прикладывают усилие Р пресса и производят изгиб образца. В ходе испытания пуансон проталкивает образец в сужающийся канал матрицы до разрушения. Начало разрушения и образование первой трещины фиксируют по спаду деформирующего усилия по шкале измерительного устройства испытательной машины. Вследствие стеснения деформации вдоль линии сгиба на рабочей части образца реализуется однородное плоское деформированное состояние.
Изгиб образца проводят, используя набор сменных пуансонов полуцилиндрической формы в универсальной щелевой матрице клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°. Последовательно уменьшая в ходе испытания радиус пуансона, 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 металлосберегающего способа позволит по сравнению с известным техническим решением повысить точность и достоверность определения пластичности конструкционного материала.
Пример конкретной реализации способа
Испытания образцов из алюминиево-литиевого сплава 1451 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 30×60 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.
В результате проведения испытаний было установлено, что для исследованного сплава 1451 предельная пластичность существенно зависит от направления вырезки образцов. Максимальная величина предельной пластичности имела место в направлении прокатки и оказалась равной 0,21. Эта величина на 40% превысила предельную пластичность в направлении, перпендикулярном к направлению 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.
Источники информации
1. Патент RU 2555476, МПК кл. G01N 3/28, 10.07.2015, бюл №19.
Claims (1)
- Способ испытания конструкционного материала на пластичность, заключающийся в том, что гладкий плоский образец прямоугольной формы нагружают до разрушения сменным пуансоном полуцилиндрической формы в щелевой матрице, устанавливают минимальный радиус гиба и толщину рабочей части образца вблизи образовавшейся трещины, на основании которых рассчитывают величину предельной пластичности его материала, отличающийся тем, что нагружение образца осуществляют в универсальной щелевой матрице клинового типа с углом наклона стенок, равным 60°.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121607A RU2650431C2 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ испытания конструкционного материала на пластичность |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121607A RU2650431C2 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ испытания конструкционного материала на пластичность |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016121607A RU2016121607A (ru) | 2017-12-05 |
| RU2650431C2 true RU2650431C2 (ru) | 2018-04-13 |
Family
ID=60580979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016121607A RU2650431C2 (ru) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Способ испытания конструкционного материала на пластичность |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650431C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU366383A1 (ru) * | 1969-05-19 | 1973-01-16 | Способ испытания инструментальных | |
| SU1652876A1 (ru) * | 1989-06-05 | 1991-05-30 | Краматорский Индустриальный Институт | Клиновой пластометр |
| RU2128329C1 (ru) * | 1996-07-01 | 1999-03-27 | Пермский государственный технический университет | Способ определения показателя деформативности материала |
| CN201277932Y (zh) * | 2008-10-28 | 2009-07-22 | 北京航空航天大学 | 用于测试拉延筋约束阻力的模具 |
-
2016
- 2016-05-31 RU RU2016121607A patent/RU2650431C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU366383A1 (ru) * | 1969-05-19 | 1973-01-16 | Способ испытания инструментальных | |
| SU1652876A1 (ru) * | 1989-06-05 | 1991-05-30 | Краматорский Индустриальный Институт | Клиновой пластометр |
| RU2128329C1 (ru) * | 1996-07-01 | 1999-03-27 | Пермский государственный технический университет | Способ определения показателя деформативности материала |
| CN201277932Y (zh) * | 2008-10-28 | 2009-07-22 | 北京航空航天大学 | 用于测试拉延筋约束阻力的模具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016121607A (ru) | 2017-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5435352B2 (ja) | 板状材料の破断ひずみ特定方法 | |
| US10274407B2 (en) | Method of evaluating stretch-flangeability with small-scale specimen without specimen size effects | |
| US8511178B2 (en) | Screening test for stretch flanging a trimmed metal surface | |
| 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 | |
| RU2650431C2 (ru) | Способ испытания конструкционного материала на пластичность | |
| RU2555476C2 (ru) | Способ испытания конструкционного материала на пластичность | |
| 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 | |
| Khan et al. | Development of material model for assessment of brittle cracking behavior of plexiglas | |
| Rahmaan et al. | Effect of strain rate on shear properties and fracture characteristics of DP600 and AA5182-O sheet metal alloys | |
| RU2578286C1 (ru) | Способ испытания металлов на изгиб с растяжением | |
| JP2021135128A (ja) | 自動車車体用金属板材の曲げ試験設備および曲げ試験方法並びにその曲げ試験設備による曲げ性能評価方法 | |
| CN109716100B (zh) | 材料样品和用于确定样品几何形状的方法 | |
| WO2022123825A1 (ja) | 残留応力の算出方法 | |
| 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 | |
| RU2617798C1 (ru) | Способ определения пластичности металлов и сплавов | |
| RU2748457C1 (ru) | Способ определения предела выносливости листового материала | |
| RU2654901C2 (ru) | Способ определения коэффициента трения материалов | |
| RU2226682C2 (ru) | Способ испытания листовых материалов на растяжение | |
| JP5900751B2 (ja) | 曲げ内側割れの評価方法および予測方法 | |
| 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 | |
| JP7512932B2 (ja) | 材料評価方法および金属部材の製造方法 | |
| RU2466813C2 (ru) | Способ получения координатной сетки на детали |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190601 |