RU2703808C1 - Method of determining deformation resistance of metal materials - Google Patents
Method of determining deformation resistance of metal materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2703808C1 RU2703808C1 RU2018138017A RU2018138017A RU2703808C1 RU 2703808 C1 RU2703808 C1 RU 2703808C1 RU 2018138017 A RU2018138017 A RU 2018138017A RU 2018138017 A RU2018138017 A RU 2018138017A RU 2703808 C1 RU2703808 C1 RU 2703808C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- indenter
- deformation
- hardened
- introduction
- plastic deformation
- Prior art date
Links
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
- G01N3/40—Investigating hardness or rebound hardness
- G01N3/42—Investigating hardness or rebound hardness by performing impressions under a steady load by indentors, e.g. sphere, pyramid
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
Description
Изобретение относится к области измерений и, в частности, предназначено для исследования изменения механических характеристик металлических материалов, после пластического или термического упрочнения, методом внедрения индентора при статической нагрузке.The invention relates to the field of measurements and, in particular, is intended to study changes in the mechanical characteristics of metallic materials, after plastic or thermal hardening, by the method of introducing an indenter under static load.
Известен способ определения механических характеристик металлических материалов по новому числу твердости [Дрозд М.С. Определение механических свойств металла без разрушения. М.: Металлургия, 1965. 171 с.], которое определяется по специальным таблицам в зависимости от глубины восстановленного отпечатка сферического индентора и степени нагружения.A known method of determining the mechanical characteristics of metallic materials by a new number of hardness [Drozd MS Determination of mechanical properties of metal without destruction. M .: Metallurgy, 1965. 171 pp.], Which is determined by special tables depending on the depth of the reconstructed imprint of a spherical indenter and the degree of loading.
Недостаток этого способа заключается в невысокой точности, потому что новое число твердости определяется только по изменению глубины восстановленного отпечатка без учета влияния параметров очага деформации возникающего под индентором, внутри которого материал под действием окружающих объемов находится в условиях неравномерного всестороннего сжатия. При этом, способ предполагает использование только сферического индентора, что в значительной степени ограничивает его функциональные возможности и область применения. Кроме того, с изменением глубины вдавливания сферического индентора степень деформации исследуемого материала меняется, что также вносит дополнительные погрешности в определение механических характеристик.The disadvantage of this method is its low accuracy, because the new hardness number is determined only by changing the depth of the restored fingerprint without taking into account the influence of the parameters of the deformation zone arising under the indenter, inside which the material under the influence of surrounding volumes is under conditions of uneven comprehensive compression. Moreover, the method involves the use of only a spherical indenter, which greatly limits its functionality and scope. In addition, with a change in the depth of indentation of a spherical indenter, the degree of deformation of the material under study changes, which also introduces additional errors in the determination of mechanical characteristics.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения интенсивности деформаций и напряжений в локальных зонах пластически деформированного материала [патент RU 2610936, МПК G01N 3/42, №2015153255, заяв. 11.12.2015, опубл. 17.02.2017, Бюл. №5], заключающийся во вдавливании сферического индентора в деформированный и недеформированный материал изделия с одинаковыми нагрузками и определением параметров их деформационного упрочнения, с учетом которых рассчитывают значения истинной предельной равномерной деформации для недеформированного и деформированного материала изделия, по разности которых определяют значение интенсивности деформаций в деформированном материале, а также рассчитывают значения истинного временного сопротивления для деформированного и недеформированного материала изделия, по разности которых определяют значение интенсивности напряжений в деформированном материале.The closest in technical essence to the invention is a method for determining the intensity of strains and stresses in local zones of plastically deformed material [patent RU 2610936, IPC G01N 3/42, No. 2015153255, application. 12/11/2015, publ. 02.17.2017, Bull. No. 5], which consists in pressing a spherical indenter into the deformed and undeformed product material with the same loads and determining the parameters of their strain hardening, taking into account which the values of the true ultimate uniform deformation for the undeformed and deformed material of the product are determined, the difference of which determines the value of the strain intensity in the deformed material, and also calculate the values of the true temporary resistance for deformed and undeformed annogo material products, which difference is determined by the value of the stress intensity in the deformed material.
Данный способ имеет аналогичные недостатки, что и предыдущий. При этом параметры деформационного упрочнения определяются также без учета влияния объема материала, находящегося в пластическом состоянии под индентором, что дополнительно снижает точность способа.This method has similar disadvantages as the previous one. Moreover, the parameters of strain hardening are also determined without taking into account the influence of the volume of material in a plastic state under the indenter, which further reduces the accuracy of the method.
В заявленном способе технический результат заключается в повышении точности определения сопротивления деформации исследуемого материала и расширении функциональных возможностей способа и его области применения путем увеличения числа факторов, которые учитываются при определении механических характеристик материалов методом внедрения индентора.In the claimed method, the technical result consists in increasing the accuracy of determining the resistance to deformation of the test material and expanding the functional capabilities of the method and its field of application by increasing the number of factors that are taken into account when determining the mechanical characteristics of materials using the indenter method.
Технический результат достигается за счет того, что выполняют подготовку шлифов упрочненного и неупрочненного материалов для зон внедрения индентора, последовательное внедрение индентора в упрочненный и неупрочненный материал с одинаковой статической силой нагружения, определение размеров отпечатков на шлифах упрочненного и неупрочненного материалов, определение удельной работы пластической деформации при внедрении индентора в неупрочненный и упрочненный материал, определение степени деформации неупрочненного и упрочненного материала при внедрении индентора, отличающийся тем, что сопротивление деформации упрочненного материала определяется по формулеThe technical result is achieved due to the fact that they prepare thin sections of hardened and unhardened materials for zones of indenter penetration, sequential introduction of the indenter in hardened and unhardened material with the same static loading force, determine the size of prints on thin sections of hardened and unhardened materials, determine the specific work of plastic deformation at introducing the indenter into unstrengthened and hardened material, determining the degree of deformation of the unstrengthened and hardened material terial when introducing an indenter, characterized in that the deformation resistance of the hardened material is determined by the formula
где σSƒ - сопротивление деформации упрочненного материала;where σ Sƒ is the deformation resistance of the hardened material;
σS0 - условный предел текучести неупрочненного материала;σ S0 — conditional yield strength of unstrengthened material;
- степень деформации неупрочненного материала при внедрении в него индентора; - the degree of deformation of the unstrengthened material when an indenter is introduced into it;
где h0 - глубина внедрения индентора в неупрочненный материал;where h 0 - the depth of penetration of the indenter in unstrengthened material;
Н0 - глубина распространения пластической деформации в неупрочненном материале при внедрении в него индентора;Н 0 is the depth of propagation of plastic deformation in an unstrengthened material when an indenter is introduced into it;
- степень деформации упрочненного материала при внедрении в него индентора; - the degree of deformation of the hardened material upon introduction of an indenter into it;
где hƒ - глубина внедрения индентора в упрочненный материал;where h ƒ is the depth of penetration of the indenter into the hardened material;
Нƒ - глубина распространения пластической деформации в упрочненном материале при внедрении в него индентора;H ƒ is the depth of propagation of plastic deformation in the hardened material when an indenter is introduced into it;
- удельная работа пластической деформации при внедрении индентора в неупрочненный материал, - the specific work of plastic deformation during the introduction of the indenter in unstrengthened material,
где A0 и VC0 - соответственно, работа пластической деформации и объем деформируемого металла при внедрении индентора в неупрочненный материал;where A 0 and V C0 are, respectively, the work of plastic deformation and the volume of the wrought metal when the indenter is introduced into the unstrengthened material;
- удельная работа пластической деформации при внедрении индентора в упрочненный материал, - the specific work of plastic deformation during the introduction of the indenter in the hardened material,
где Aƒ и VCƒ - соответственно, работа пластической деформации и объем деформируемого материала при внедрении индентора в упрочненный материал.and wherein A ƒ V Cƒ - respectively, the work and the amount of plastic deformation of the deformable material when introducing the indenter into hardened material.
Внедрение индентора в исследуемый материал сопровождается его пластической деформацией, поэтому предлагаемая формула для определения сопротивления деформации упрочненного материала была получена на основании известного положения о том, что работа пластической деформации прямо пропорционально зависит от сопротивления деформации металла и определяется следующим образом [Сторожев М.В. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. 423 с. С. 226]The introduction of the indenter in the material under study is accompanied by its plastic deformation, therefore, the proposed formula for determining the deformation resistance of the hardened material was obtained on the basis of the well-known position that the work of plastic deformation is directly proportional to the metal deformation resistance and is determined as follows [M. Storozhev Theory of metal forming. M .: Mechanical Engineering, 1977.423 s. S. 226]
где А - работа пластической деформации;where A is the work of plastic deformation;
σS - сопротивление деформации металла;σ S is the metal deformation resistance;
ε - интенсивность деформаций;ε is the strain rate;
V - объем деформируемого металла.V is the volume of the deformable metal.
На этом основании для двух образцов изготовленных из одного материала, но с различной степенью упрочнения, после внедрения индентора можно записать соотношениеOn this basis, for two samples made of the same material, but with a different degree of hardening, after the introduction of the indenter, we can write the ratio
из которого и получается предлагаемая формула для определения сопротивления деформации упрочненного материалаfrom which the proposed formula for determining the resistance to deformation of the hardened material is obtained
Определение сопротивления деформации упрочненного материала по предлагаемой формуле позволяет учесть взаимное влияние геометрических параметров индентора, отпечатка, очага деформации возникающего при внедрении индентора, а также удельную работу пластической деформации при внедрении индентора, что повышает точность способа, расширяет его функциональные возможности и область применения.Determination of the deformation resistance of the hardened material by the proposed formula allows one to take into account the mutual influence of the indenter geometric parameters, indentation, and the deformation zone that occurs when the indenter is introduced, as well as the specific work of plastic deformation when the indenter is introduced, which increases the accuracy of the method and expands its functionality and scope.
Способ иллюстрируется фиг. 1-3 и табл. 1.The method is illustrated in FIG. 1-3 and tab. one.
На фиг. 1 представлена схема очага деформации возникающего при внедрении индентора в исследуемый материал в плоскости yz и проекция отпечатка на плоскость ху с основными геометрическими параметрами.In FIG. Figure 1 shows a diagram of the deformation zone that occurs when the indenter is introduced into the material under study in the yz plane and the projection of the indent on the xy plane with the main geometric parameters.
На фиг. 2 представлена схема нагружения цилиндрического образца при осадке.In FIG. 2 shows a loading diagram of a cylindrical sample during upsetting.
На фиг. 3 представлены кривые упрочнения стали 20.In FIG. 3 shows the hardening curves of steel 20.
В табл. 1 представлены результаты экспериментальных исследований по определению сопротивления деформации упрочненного материала по предлагаемой формуле.In the table. 1 presents the results of experimental studies to determine the deformation resistance of hardened material according to the proposed formula.
Сущность предлагаемого способа поясняется на примере определения сопротивления деформации материала лабораторных образцов, после упрочнения полученного осадкой с требуемой степенью деформации. В качестве индентора использовалась четырехгранная пирамида Виккерса (фиг. 1).The essence of the proposed method is illustrated by the example of determining the deformation resistance of the material of laboratory samples, after hardening obtained by sediment with the required degree of deformation. As an indenter, the Vickers tetrahedral pyramid was used (Fig. 1).
На фиг. 1 приняты следующие обозначения:In FIG. 1 adopted the following notation:
1 - индентор (четырехгранная пирамида Виккерса);1 - indenter (tetrahedral Vickers pyramid);
2 - исследуемый материал образца;2 - the studied sample material;
3 - линий главных сдвигающих напряжений;3 - lines of the main shear stresses;
4 - конус скольжения;4 - slip cone;
5 - отпечаток;5 - imprint;
n-n - нормаль к граням четырехгранной пирамиды;n-n is the normal to the faces of the tetrahedral pyramid;
- статическая сила индентирования. - static indentation force.
В процессе внедрения индентора формируется локальный очаг пластической деформации, в котором исследуемый материал образца находится в условиях всестороннего неравномерного сжатия, получая при этом значительную степень деформации. В этих условиях работа, совершаемая индентором, расходуется на выполнение работы пластического формоизменения материала находящегося внутри очага деформации. Данное обстоятельство и объясняет необходимость определения сопротивления деформации исследуемого материала с учетом взаимного влияния параметров индентора, отпечатка и очага деформации.In the process of introducing the indenter, a local center of plastic deformation is formed, in which the studied material of the sample is under conditions of comprehensive non-uniform compression, while obtaining a significant degree of deformation. Under these conditions, the work performed by the indenter is spent on the work of plastic forming of the material inside the deformation zone. This circumstance explains the need to determine the deformation resistance of the material under study, taking into account the mutual influence of the parameters of the indenter, indentation, and the deformation zone.
Контуры геометрического очага деформации возникающего при внедрении индентора в исследуемый материал определяются с использованием приближенной модели распространения пластической деформации [Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1947. 532 с. с. 62-66] в соответствии с которой выполняется построение конуса скольжения. Конус скольжения, образуется линиями главных сдвигающих напряжений, которые проводят под углом 45° к нормалям n-n из точек А и В периметра (фиг. 1), ограничивающего поверхность контакта индентора и исследуемого материала. В данном случае фигура ACBG является сечением конуса скольжения в плоскости yz. Внутри конуса скольжения исследуемый материал находится в условиях неравномерного всестороннего сжатия.The contours of the geometric focus of deformation that occurs when the indenter is introduced into the material under study are determined using an approximate model of the propagation of plastic deformation [Gubkin S.I. Theory of metal forming. M.: Metallurgizdat, 1947.532 s. from. 62-66] in accordance with which the construction of the slip cone. The slip cone is formed by the lines of the main shear stresses, which are carried out at an angle of 45 ° to the normals n-n from the points A and B of the perimeter (Fig. 1), bounding the contact surface of the indenter and the material under study. In this case, the ACBG figure is a section of the slip cone in the yz plane. Inside the slip cone, the studied material is under conditions of uneven comprehensive compression.
Основными характеристиками очага деформации и отпечатка являются следующие геометрические параметры (фиг. 1):The main characteristics of the deformation zone and imprint are the following geometric parameters (Fig. 1):
h - глубина внедрения индентора;h - indenter penetration depth;
Н - глубина распространения пластической деформации в материале при внедрении в него индентора (равна высоте конуса скольжения);H is the depth of propagation of plastic deformation in the material when an indenter is introduced into it (equal to the height of the sliding cone);
α=136° - угол между противоположными гранями на вершине четырехгранной пирамиды;α = 136 ° - the angle between opposite faces at the top of the tetrahedral pyramid;
dP - среднеарифметическое значение длин диагоналей отпечатка четырехгранной пирамиды;d P is the arithmetic mean of the lengths of the diagonals of the imprint of the tetrahedral pyramid;
а - размер стороны отпечатка; a is the size of the side of the print;
β=45° - угол наклона линий главных сдвигающих напряжений;β = 45 ° - the angle of inclination of the lines of the main shear stresses;
- угол при основании четырехгранной пирамиды. - the angle at the base of the tetrahedral pyramid.
Статическая сила индентирования направлена по нормали к поверхности исследуемого материала.Static Indentation Strength directed normal to the surface of the investigated material.
В качестве исходной заготовки для изготовления лабораторных образцов использовалась калиброванная холоднотянутая сталь круглого сечения (по ГОСТ 7417-75) диаметром d0=8 мм. Из заготовки изготовлялись лабораторные образцы высотой h0=12 мм. Материал образцов - сталь 20 соответствующая ГОСТ 1050 - 88. Перед испытаниями исходные лабораторные образцы подвергались отжигу при температуре 920°С в течение 20 минут и дальнейшим охлаждением с печью. Условный предел текучести неупрочненных лабораторных образцов равен σS0=280 МПа.As the initial blank for the manufacture of laboratory samples, calibrated cold-drawn steel of circular cross section (according to GOST 7417-75) with a diameter of d 0 = 8 mm was used. Laboratory samples with a height of h 0 = 12 mm were made from the blank. The material of the samples was steel 20 corresponding to GOST 1050–88. Before the tests, the initial laboratory samples were annealed at a temperature of 920 ° С for 20 minutes and then cooled with a furnace. The conditional yield strength of unstrengthened laboratory samples is σ S0 = 280 MPa.
Упрочнение материала подготовленных лабораторных образцов выполнялось методом осадки до достижения требуемой степени деформации (фиг. 2). Осадка образцов выполнялась на универсальной испытательной машине УМ - 5. Использовалось по три образца для каждой ступени нагружения. С целью уменьшения трения на торцовые поверхности образцов наносилась пластичная смазка.The hardening of the material of the prepared laboratory samples was carried out by the method of precipitation until the desired degree of deformation was achieved (Fig. 2). Sample precipitation was carried out on a universal testing machine UM - 5. Three samples were used for each loading stage. In order to reduce friction, grease was applied to the end surfaces of the samples.
Затем неупрочненные и упрочненные лабораторные образцы разрезались пополам вдоль оси и, в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 6507-1-2007, выполнялась подготовка поверхности среза для внедрения индентора (подготовка шлифов). В данном случае процесс внедрения индентора (четырехгранной пирамиды) фактически являлся измерением твердости по Виккерсу. Измерение твердости и размера диагонали отпечатка dP выполнялось на твердомере Виккерса ТВМ 1000 (по ГОСТ 23677-79) при испытательной нагрузке F=49,03 H в точках 1-6 обозначенных на сечении лабораторного образца (фиг. 2).Then, unstrengthened and hardened laboratory samples were cut in half along the axis and, in accordance with the requirements of GOST R ISO 6507-1-2007, the cutting surface was prepared for the introduction of the indenter (preparation of sections). In this case, the process of introducing an indenter (tetrahedral pyramid) was actually a measurement of Vickers hardness. The hardness and size of the print diagonal d P were measured on a Vickers hardness tester TBM 1000 (according to GOST 23677-79) at a test load of F = 49.03 H at points 1-6 indicated on the cross section of the laboratory sample (Fig. 2).
На фиг. 2 приняты следующие обозначения:In FIG. 2 adopted the following notation:
d0 - наружный диаметр неупрочненного образца; 0 d - the external diameter of unreinforced sample;
h0 и hƒ - соответственно, высота неупрочненного и упрочненного образцов;h 0 and h ƒ - respectively, the height of unreinforced and reinforced materials;
Δh - абсолютная деформация образца в процессе осадки;Δh is the absolute deformation of the sample during the upsetting process;
- сила сжатия образца - sample compression force
В этом случае, исходными данными для определения сопротивления деформации упрочненного материала, в соответствующей точке сечения, являются условный предел текучести материала неупрочненного образца σS0, сила индентирования , устанавливаемая перед измерением твердости по Виккерсу, и размер диагонали отпечатка dP определяемый по таблицам (по ГОСТ Р ИСО 6507 - 4 - 2009) или в процессе измерения по показаниям твердомера Виккерса ТВМ 1000.In this case, the initial data for determining the deformation resistance of the hardened material at the corresponding cross-sectional point are the conditional yield strength of the material of the unstrengthened sample σ S0 , indentation force , Installed before measuring hardness Vickers indentation and a diagonal size d P defined by tables (GOST P ISO 6507 - 4 - 2009) or during the measurement of Vickers hardness readings TVM 1000.
Определение сопротивления деформации упрочненного материала, в соответствующей точке сечения, выполняется в следующей последовательности.The determination of the deformation resistance of the hardened material at the corresponding section point is performed in the following sequence.
1. Приготовление шлифов упрочненного и неупрочненного материалов для зон внедрения индентора.1. Preparation of thin sections of hardened and unhardened materials for indenter introduction zones.
2. Последовательное внедрение индентора в упрочненный и неупрочненный материал образцов с одинаковой статической силой индентирования.2. The successive introduction of the indenter in the hardened and unstrengthened material of samples with the same static indentation force.
3. Определение размеров отпечатков на шлифах упрочненного и неупрочненного материалов,3. Sizing of prints on thin sections of hardened and unhardened materials,
4. Определение удельной работы пластической деформации при внедрении индентора в неупрочненный материал4. Determination of the specific work of plastic deformation during the introduction of the indenter in unstrengthened material
5. Определение удельной работы пластической деформации при внедрении индентора в упрочненный материал5. Determination of the specific work of plastic deformation during the introduction of the indenter in the hardened material
6. Определение степени деформации неупрочненного материала при внедрении индентора6. Determination of the degree of deformation of unstrengthened material when introducing an indenter
7. Определение степени деформации упрочненного материала при внедрении индентора7. Determination of the degree of deformation of the hardened material during the implementation of the indenter
Таким образом, при использовании в качестве индентора четырехгранной пирамиды наблюдается геометрическое подобие очагов деформации при равенстве степеней деформации материала. В конечном итоге, данная особенность четырехгранной пирамиды способствует уменьшению погрешности определения сопротивления деформации материала.Thus, when using a tetrahedral pyramid as an indenter, a geometric similarity of the deformation zones is observed with equal degrees of deformation of the material. Ultimately, this feature of the tetrahedral pyramid helps to reduce the error in determining the deformation resistance of the material.
8. Определяется сопротивление деформации упрочненного материала8. The deformation resistance of the hardened material is determined.
Таким образом, при использовании в качестве индентора четырехгранной пирамиды Виккерса сопротивление деформации упрочненного материала получается прямо пропорционально квадрату отношения диагонали отпечатка на неупрочненном материале к диагонали отпечатка на упрочненном.Thus, when using the Vickers tetrahedral pyramid as an indenter, the deformation resistance of the hardened material is obtained in direct proportion to the square of the ratio of the diagonal of the imprint on the unhardened material to the diagonal of the imprint on the hardened.
Результаты замеров твердости, диагоналей отпечатков и соответствующие им значения сопротивления деформации упрочненного материала, определяемые по предлагаемой формуле, представлены в таблице 1.The results of measurements of hardness, diagonal prints and the corresponding values of the resistance to deformation of the hardened material, determined by the proposed formula, are presented in table 1.
В правой графе таблицы 1, для каждой ступени нагружения, представлены средние арифметические значения сопротивления деформации материала упрочненных образцов по шести точкам сечения, определяемые по формулеIn the right column of table 1, for each stage of loading, the arithmetic mean values of the deformation resistance of the material of the hardened samples at six cross-section points, determined by the formula
где σSi - сопротивления деформации материала в i-й точке сечения упрочненного образца определяемое по предлагаемой формуле;where σ Si is the deformation resistance of the material at the i-th cross-section point of the hardened sample determined by the proposed formula;
n=6 - количество точек сечения упрочненного образца, в которых измерялась твердость по Виккерсу.n = 6 is the number of cross-sectional points of the hardened sample at which the Vickers hardness was measured.
С целью подтверждения правильности полученных теоретических зависимостей для определения сопротивления деформации упрочненных материалов, по результатам проведенных испытаний на осадку построена кривая упрочнения стали 20 в координатах σS-ε (фиг. 3), которая была аппроксимирована степенной зависимостью (график 2)In order to confirm the correctness of the obtained theoretical dependences for determining the deformation resistance of hardened materials, a hardening curve of steel 20 was constructed in the coordinates σ S- ε (Fig. 3), which was approximated by a power-law dependence, based on the results of the tests for upset (graph 2)
где σS0=280 МПа - условный предел текучести исходного образца;where σ S0 = 280 MPa is the conditional yield strength of the initial sample;
- степень деформации образца при осадке; - the degree of deformation of the sample during upset;
g=282 МПа - эмпирический коэффициент зависящий от свойств и напряженного состояния материала;g = 282 MPa is an empirical coefficient depending on the properties and stress state of the material;
b=0,25 - показатель степени.b = 0.25 - exponent.
Для сравнительной оценки на фиг. 3 показана кривая упрочнения стали 20 (график 1) построенная по эмпирической зависимости полученной по результатам испытания цилиндрических образцов на растяжение [Богатов А.А. Механические свойства и модели разрушения металлов: учеб. пособие для вузов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2002. 329 с.]For comparative evaluation in FIG. 3 shows the hardening curve of steel 20 (graph 1) constructed according to the empirical dependence obtained from the results of tensile testing of cylindrical specimens [A. Bogatov Mechanical properties and models of metal destruction: textbook. manual for universities. Yekaterinburg: GOU VPO USTU - UPI, 2002. 329 p.]
σS=σS0+418,3×(31/2×ε)0,3 σ S = σ S0 + 418.3 × (3 1/2 × ε) 0.3
Следует отметить, что данная эмпирическая зависимость получена в результате испытаний по схеме напряженного состояния с преобладающими напряжениями растяжения.It should be noted that this empirical dependence was obtained as a result of tests according to the stress state scheme with prevailing tensile stresses.
Анализ графических зависимостей 1 и 2 представленных на фиг. 3 показывает значительное снижение интенсивности упрочнения стали, если формоизменение протекает по схеме напряженного состояния с преобладанием сжимающих напряжений. Данный вывод подтверждается результатами исследований представленных в работе [Богатов А.А. Механические свойства и модели разрушения металлов: учеб. пособие для вузов. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2002. 329 с.] в соответствии с которыми деформации протекающие по схемам напряженного состояния с большим преобладанием сжимающих напряжений способствуют меньшей повреждаемости металла и, соответственно, меньшей упрочняемости.Analysis of the
Таким образом, кривая упрочнения 2 (фиг. 3) с точностью достаточной для инженерных расчетов описывает процесс упрочнения Стали 20 при осадке, что подтверждает достоверность предлагаемой формулы для определения сопротивления деформации упрочненного материала методом внедрения индентора.Thus, the hardening curve 2 (Fig. 3) with an accuracy sufficient for engineering calculations describes the hardening process of Steel 20 during upsetting, which confirms the reliability of the proposed formula for determining the deformation resistance of hardened material by the indenter injection method.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138017A RU2703808C1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Method of determining deformation resistance of metal materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018138017A RU2703808C1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Method of determining deformation resistance of metal materials |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019127607A Division RU2724353C1 (en) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | Method of determining resistance of deformation of metal materials when indented by a cone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2703808C1 true RU2703808C1 (en) | 2019-10-22 |
Family
ID=68318475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018138017A RU2703808C1 (en) | 2018-10-29 | 2018-10-29 | Method of determining deformation resistance of metal materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2703808C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063015C1 (en) * | 1992-02-19 | 1996-06-27 | Александр Павлович Шульгин | Method of determination of ultimate strength of material |
JP2016217799A (en) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 国立大学法人名古屋大学 | Deformation resistance identification method of thin wall test wood |
RU2610936C1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-02-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method of determining strain and stress intensity in local zones of plastically deformeed material |
RU2644440C1 (en) * | 2016-12-26 | 2018-02-12 | Владимир Павлович Бирюков | Method for determination of coating wear resistance |
-
2018
- 2018-10-29 RU RU2018138017A patent/RU2703808C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2063015C1 (en) * | 1992-02-19 | 1996-06-27 | Александр Павлович Шульгин | Method of determination of ultimate strength of material |
JP2016217799A (en) * | 2015-05-18 | 2016-12-22 | 国立大学法人名古屋大学 | Deformation resistance identification method of thin wall test wood |
RU2610936C1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-02-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method of determining strain and stress intensity in local zones of plastically deformeed material |
RU2644440C1 (en) * | 2016-12-26 | 2018-02-12 | Владимир Павлович Бирюков | Method for determination of coating wear resistance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100517857B1 (en) | Evaluating method of the residual stress determining method using the continuous indentation method | |
Tardif et al. | Determination of anisotropy and material hardening for aluminum sheet metal | |
Becker et al. | Damage, crack growth and fracture characteristics of nuclear grade graphite using the Double Torsion technique | |
Wiederhorn et al. | Mechanical properties | |
CN111094932A (en) | Determining rock properties | |
Lin et al. | Fracture initiation under pure shear revisited: Remarks on the mode II fracture in quasi-brittle materials | |
Kren et al. | Determination of the physic and mechanical characteristics of isotropic pyrolitic graphite by dynamic indentation method | |
Ivanytskyj et al. | Influence of 65G steel microstructure on crack faces friction factor under mode II fatigue fracture | |
Joyce | Analysis of a high rate round robin based on proposed annexes to ASTM E 1820 | |
Zhang et al. | A method for the determination of individual phase properties in multiphase steels | |
RU2703808C1 (en) | Method of determining deformation resistance of metal materials | |
Cornec et al. | Numerical analysis of micropillar compression behaviour and stress-strain curve estimation verified on glass fused silica | |
RU2724353C1 (en) | Method of determining resistance of deformation of metal materials when indented by a cone | |
RU2521116C1 (en) | Determination of rock specimen mechanical properties | |
RU2610936C1 (en) | Method of determining strain and stress intensity in local zones of plastically deformeed material | |
RU2731034C1 (en) | Method of determining resistance of deformation of metal materials when indenting with tetrahedral pyramid | |
RU2599069C1 (en) | Method of determining endurance limit of material at tension-compression | |
RU2769646C1 (en) | Method for determining the hardness of metallic materials | |
Juhászová et al. | Evaluation of fatigue crack growth rates in an IPE beam made of AISI 304 under various stress ratios | |
Larsson | On the mechanical behavior of global parameters in material characterization by sharp indentation testing | |
Zhu et al. | Impacts of disk rock sample geometric dimensions on shear fracture behavior in a punch shear test | |
RU2727068C1 (en) | Method for determining limit uniform narrowing | |
Udalov et al. | Indentation Size Effect during Measuring the Hardness of Materials by Spherical Indenter | |
Purnowidodo et al. | The crack growth behavior after overloading on rotating bending fatigue | |
Filinov et al. | The monitoring of technological stresses by the method of magnetic noise |