Способ определения пластичности металлов при прокатке

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к экспериментальным способам исследования пластической деформации и определения пластичности металлов при прокатке. Цель изобретения - повышение точности исследования путем обеспечения постоянной ширины образца в зоне деформации. Способ состоит в том, что призматический образец изготавливают шириной, определяемой математическим выражением. Способ позволяет снизить неоднородность напряженного состояния. 2 табл., 4 ил.

СOK3:l COHF тСКИХ

СОЦИАЛ ИС l И <-СКИХ

РЕСГ1УБЛИК

1с11с В 2 1 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ KOMt1ТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01КРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f о

О (л

О (л (21) 4670834/02 (22) 31.03.89 (46) 15.08.91,Бюл. N ЗО (71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов Гипроцветметоб работ ка" (72) Л. А, Хазов. А. В. Буланов и И. Г!. Морозова (53) 621.7(088.8) (56)Авторское свидетельство СССР

N . 853470, 1981.

Колмогоров В. Л Богатов А. А., Мигачев

Б. А. и др. Пластичность и разрушение, M.

Металлургия, 1977, с. 93.

Изобретение о носится к металлургии, в частности к экспериментальным способам исследования пластическои деформации и определения пластичности металлов при прокатке, Цель изобретения — повышение точности исследований путем обеспечения постоянной ширины образца в зоне деформации.

На фиг. 1 изображен образец, используемый при осуществлении предлагаемого способа, вид в плане, на фиг, 2 — то же, поперечный разрез; на фиг 3 схема определения размеров образца; на фиг. 4 — с ема, поясняющая изменение Màксимальной и средней ширины предлагаемого образца в зоне деформации по длине образца (пунктиром показано изменение максимальной ширины, штрихпунктиром - изменение средней ширины образца).

Способ осуществляют следующим обраЗОМ.

Изготавливают призмат 14(.ский образец с заданной длиной 1. и вь кетой Н пе, SU „„1669595 А1 (54) СПОСОБ О ПРЕД Л ЕНИЯ ПЛАСТИЧНОСТИ МЕТАЛЛОВ ПРИ ПРОКАТКЕ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к экспеГч м".,нтальным способам исследования пластической деформации и определения пластичности металлов при прокатке. Цель изобретения — повышение точности исследования путем обеспечения постоянной ширины образца в зоне деформации Способ состоит в том, что призматический образец изготавливают шириной, определяемой математическим выражением. Способ позволяет снизить неоднородность напряженного состояния. 4 ил., 2 табл ременной ширины. На двух боковых сторонах 1 и 2 образца в средней их части и по всей его длине выполнен выступы 3 и 4 шириной bp и высотой hp, Выступы служат для определения влияния боковых необжимных зон на формоизменение при прокатке (Ah, Н,-hn),ïîýòîìó их размеры (высота

hp и ширина Ьо) выбирают в зависимости от конкретных условий исследований.

Ширину образца выбирают из соотноЛЬ шения B=Bp - —. Задавая высоту образца

Но, ширину Во, ширину выступов Ьо, длину образца Lp, равную, например. половине длины окружности валков, максимальную величину относительного обжатия

Л hmax Ho hp

Н) и зная для исследуемого случая р и и. рассчитывают эксцентриситет < валков заданного радиуса R и все остальные размеры образца (фиг. 3).

1669595

Минимальное обжатие образца (Е - 0) будет при положении валков, показанном на фиг. 3 сплошными линиями, т. е, при СС, равном начальной высоте образца: СС =Но

Максимальное обжатие образца

Л "màx Но ho н и о о будет при положении валков, показанном пунктирными линиями, т. е. когда точки В и

В повернутся вокруг осей вращения точек

О и О и займут положение соответственно

Bi и В>. Тогда BiB> будет равен высоте выступов образца; В1В1

1. Высоту выступов на образце выбирают из соотношения

Но ho, Fmax =, ho = Но (1 — Fmax)

Но

2, Далее определяют длину образца L,== — (2лв) =ля, 1

3. Величину эксцентриситета (определяют исходя из следующего с одной стороЛ hmax ны, СВ1= ., с другой стороны, СВ1=

OBi-OÑ, но так как OB>- R+ ф, а ОС вЂ” (, то

CBi= (R + ).(R — ()=2 (; приравнивая эти соотношения получают

Л hmax g g + hmax Ho no

2 - - 4 4

4. Затем определяют изменение и.ирины ЛЬ по длине образца

ЛЬ,,= п е(/г, . Лh+ — -2 —.- )

h,h

Величины Лh»и r на расстоянии!„от широкого конца образца В, определяют исходя из геометрических соотношений в сеЛ, J7 чениях, например, при p = О, >, т- и т, д, Так,ЛЬ» =2(г,г -rmin):

Из треугольника ОА02(фиг.3) R

5 i I 1 f7i l г I l g

5inс(= — эtn(й Р) = — — ) | 1 м

R К о(= а г- е я и (э и e ) A0>0 = Р = ii о -(n- Ч ) = р-с

R Г . о Ч; .,1 г, (»

Sit"7 (/ Ч ) bin Ч, n((1, 5.Далее определяк ирину В, образца в рассма три ва ем ы х с ел i. н и я х

В„=- В

Таким образом, изменяя угол р от 0 до

180 находят изменение ширины образца по всей его длине с любой точностью.

После подготовки образца производят его прокатку в валках с непрерывным увеличением обжатия по длине образца. При этом вначале устанавливают эксцентричные валки в положение, обеспечивающее зазор

tmax=Ho. Затем начало образца с максимальной шириной Во помещают между валками по оси прокатки и производят прокатку. Показатель пластичности рассчитывают по формуле

Н Н, Hî где Нто — высота образца в месте появления первой трещины на боковой поверхности.

Так как уширение образца пропорционально его обжатик1 в соответствии с соотношением Л b=f(Л h), а ширина образца уменьшается пропорционально его среднему уширению, то во время деформирования образца его средняя ширина в зоне деформации будет постоянной, поэтому условия реформирования выступов и напряженное состояние в выступах по всей длине образца будут более однородными по сравнению с известными способами.

Пример.

1, При усовершенствовании технологического процесса изготовления коллекторных профилей иэ сплава БрКд-1 необходимо было уточнить максимально допустимую степень обжатия. Был изготовлен образец по предлагаемому способу, Исходные данные для расчета ширины образца по его длине следующие: Ho=10 мм;

Во=20 мм; (max=0,8 мм, ((=0,45; n=0,96.

Прокатку проводили нэ валках радиусом R=148 мм с эксцентриситетом

Л hmax — =2 мм, где Л hmax=Ho Emax=8

4 мм.

Длина образца составляла Lp= .7т R=465 мм.

Далее по описанной методике определили изменение ширины ЛЬ по длине обраца:

Лb„= и е (ъГ ЛЪq — -у — ), Ah, ч ч /

Все расчеты приведены в табл. 1.

Прокатку образца осуществляли следующим образом.

Устанавливали эксцентричные валки в положение с зазором между ними Но=10 мм (фиг, 3, сплошные линии). Затем начало образца с максимальной шириной Во помещали между валками по оси прокатки и производили прокатку.

После прокатки визуально определяли место появления первой трещины на боковой поверхности. Измеряли высоту образца

1 66<15< :I

/г

",0 а блица 1

8 1„, ! .

/LIL р

<./ 9 7/ 9< 80

19,37

1S,65

17,65

16,46

15,16

i3,S8

12,75

11,85

11,28

11,,09

38, 3

76,49

114,82

153,25

191,77

230,48

269,29

308,24

347,30

386,46

425,69

46|1, 96

0,055

I), 41<8

i i

2.705

4,691

7,084

9 b/7

12, 30

14,50/

16,294

17,4"6

17,830

0, 1., 4

О, 529

1, L58

1 980

2, 9» <О

3,97"

5,010

5 980

6,8)5

7 457

7 86

,< 00

07

2о ся

99

46

9)

51

99 1

6, 146

146, 1-46, 147, 1 < < 7

148, 148, 14 >, 14 -i, 149, 150, 15

ЬО

/ 3

180

93

П р и м е ч а н и е . Ср< диня ««1рина образца постоянная

<,20 мм/.

Н1р в э<ом сечг.:<и<, и рассчитывали показа тель n/Lýñ!41÷HÎ(; и

Нг,— Нр

E <

Н,.

Для сравнения "редла<эемого способа

, с известным был прок rnii а;<алогичны<л <<б разом прямоугольный;/брэ ец из сплава

БрКд-1 с постоянной шири:<ой по длине, равной Ra=20 мм,<1 высотои Н,— 10 мм, Показатель пластичнос "и в этом случае огтэвил Еизв -0,66.

Таким образом, ланный сплаь 1ложно прокатывать без нарушения сплошности металла с более высоким о" <)сительным обжатием по срэвнсч<ию с изге:тньlM оп .— собом, Это позясл1<еT и«гe«< èô4

II. При разработке- 1ехн;л,,::чгс ого процесса получен я r!onno из спл:<,а ПАНЧ11 необходимо был-.: узнать г ксил<аль lo допустиму<о степень дефор лэц,ll/ э ог сплава при прокатке

Был изготовле<1 образе<1 .1о lii ".длэ< а< мому способу опреде;<1. <ия пластичное.l. металла. Исходные даннь::"-. д,я р;<с <етэ и<ирины образца <-,л<эдую«,11<. 1-1,-10 мм;

Во=18,6 МЛ1; ««<ах=О,С, /< =-О /1 5, < (i 710, Прокатку проводили на вэлvGх рэдиу сом R=58,5 мм с зксцен <р1 си I Q I oh<

Л 1 1«<ах

=1,5 i<1 4, ГДЕ А,"1<гах=Нс «<иа =6 мм, Все необходимые расчеты приведены в табл. 2. Прокатку проводили аналогично описанному в I.

После измерения высоты прокэтанного образца в сечении с первой трещиной На б<;ог, и no

Пр.-:;, эгэем<,i1 способ позволяет повыс<л< ь точ,ос<ь определения пластичности мэ ериалов при прокатке в валках за счет обег < ««е1< и я более однородных условий деформиро<<эния .; <.апряженного состояния по всей длин -: образца вследствие исключения влияния исходной ширины npL/L испытании обрэзцо«из различных материалов.

° <формул а изобретения

Способ опргделенич пластичности металлов при прокатке, включающий изготовление образца переменной по длине

ILil рины с продольными выступами на боковых гранях и el o последующую прокатку с вonè÷åí H м абсол ютногo обжэтия по дли1 е, о т!i, ч а ю щ и и г я тем, что, с целью повыи<ения то<<гсти исследований путем

oL еспечеIIL14 пог10янной ширины образца в зоне деформации, образец изготавливают

Ш11Р111<Г< 1, О,1Р<ЗДЕЛЯ<- 1Ой ПО ЗаВИСИМОСТ11 t)

В =BO ) гд- Б,, — 1al

E3 - ши <<нл образца по длине;

Л о — aho/.nioòíàÿ величина уширения

Л Il образца, рэвнлч Л b= n «(V A I; — — ), 2/ где n — постоянный коэффициент;

"L б=Н, <1 — абсол )гное обжатие:

h- выгота образца в рассматриваемом сече«ии:

H< — высота Об<.<азцэ;

f = -,- - — относительное обжатие;

l/ — коэффициент трения: г — кэтающий радиус валков.

1669595

136,78

152,40

168,08

183,78

16,45

16, 18

16,00

15,95

4,31

4,85

5,20

5,30

5,10

5,59

5,90

6,00

59,55

59,79

59,95

60,00

180

П р и м е ч а н и е. Средняя ширина образца постоянная (18,6 мм) .

ЬО

° 75

120

57,05

57,20

57,43

57,74

58,09

58,48

58,87

59,24

0,10

0,39

0,96

1,47

2,19

2,96

3,74

4,47

0,02

0,12

0,44

0,80

1,39

2, 10

2,87

3,63

18,59

18,54

18,38

18,20

17,90

17,55

17,17

16,78

14, 93

29, 88

44,89

59,96

75,13

90,39

105,76

121,22

16695Ч5

1669595

Составитель В. Зисельман

Техред М,Моргентал Корректор С, Шевкун

Редактор А. Огар

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

Заказ 2698 Тираж 327 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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