. (10)
Результаты измерений dк и hк усредняют. Конечную площадь поперечного сечения образца А округляют, как приведено в таблице 2.
Для образцов IV типа одноразовое испытание проводят до момента исчезновения буртиков. С целью достижения более высоких степеней равномерной деформации применяют двухступенчатую осадку, при этом значение логарифмической деформации между осадками должно быть не менее 0,45.
При двухступенчатом испытании проводят после первого осаживания перетачивание образцов для образования цилиндрической выточки (IV тип). Размеры буртиков образца выбирают по таблице 1. Отношение высоты переточенного образца к диаметру принимают по приложению А.
Для образцов III типа допускается применять промежуточное перетачивание для двухступенчатого осаживания, при этом логарифмическая степень деформации между ступенями должна быть не менее 0,45.
6.10.4 Напряжение течения ss и соответствующие им значения логарифмических деформаций для заданных уровней нагрузок определяют по 6.10.2.
6.10.5 Строят кривую упрочнения (см. рисунки 9, 10). Методика обработки экспериментальных данных изложена в приложении Е.
6.10.6 В обоснованных случаях (при ограниченном количестве образцов или при использовании результатов для расчетов процессов, связанных со ступенчатым нагружением) образцы III типа допускается испытывать при ступенчатом увеличении нагрузки (рисунок 11). При этом результаты испытаний для построения кривой упрочнения обрабатывают методом регрессионного анализа (см. приложение Е).
1 - нагрузка; 2 - разгрузка
Рисунок 11 - Проведение испытаний при ступенчатом увеличении нагрузки
6.10.7 Испытание образцов считается недействительным:
- при отрыве буртиков у образцов IV типа во время нагружения;
- при разрушении образца по дефектам металлургического производства (расслой, газовые раковины, плены и т.д.).
Количество образцов для испытаний взамен признанных недействительными должно быть одинаковым.
6.11 При проведении испытаний образцов всех типов соблюдают все правила технической безопасности, предусмотренные при работе на данном оборудовании. Испытания образцов IV типа выполняют обязательно с использованием приспособления (см. приложение В).
Образцы III типа для построения кривой упрочнения изготовляют высотой h0, превышающей диаметр d0. Для образцов IV типа допускается . Первоначальное отношение должно быть максимально возможно при условии обеспечения продольной устойчивости. Высоту образца h0 определяют по формуле
, (А.1)
где п - показатель деформационного упрочнения;
n - коэффициент приведения высоты (n = 0,5 - для образцов III типа; n = 0,76 - для образцов IV типа).
Высоту образца h0 после определения по формуле (А.1) округляют до целого числа. Отношение для переточенных образцов принимают равным 1,0.
Значения показателей п для широко применяемых металлов и сплавов приведены в таблице А.1. Толщину буртика u0 (раздел 4) принимают равной 0,5-0,8 мм для образцов из пластичных и средней прочности материалов и 1,0-1,2 мм - для хрупких материалов. Большие значения u0 выбирают для образцов, изготовленных из материалов с высокими прочностными свойствами, и при изготовлении образцов для повторной осадки.
Таблица А.1 - Значение показателя деформационного упрочнения при сжатии пруткового материала
Материал |
Состояние материала |
Показатель деформационного упрочнения n |
1 ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ |
||
Железо |
Отжиг обычный |
0,27-0,28 |
Отжиг в вакууме |
0,23 |
|
Алюминий |
Отжиг |
0,17-0,22 |
Медь |
Отжиг |
0,47-0,49 |
Никель |
Отжиг |
0,36 |
Серебро |
Отжиг |
0,435 |
Цинк |
Отжиг |
0,218 |
Молибден |
Отжиг рекристаллизационный |
0,04 |
Магний |
Прессование |
0,9 |
Олово |
- |
0,139 |
Уран |
- |
0,3 |
2 УГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ |
||
С содержанием углерода 0,05-0,10 % |
Горячая прокатка |
0,25-0,21 |
С содержанием углерода 0,10-0,15 % |
Отжиг |
0,25-0,21 |
Неполный отжиг |
0,21 |
|
Нормализация |
0,23 |
|
С содержанием углерода 0,20-0,35 % |
Отжиг |
0,23 |
Неполный отжиг |
0,19-0,185 |
|
Нормализация |
0,22-0,175 |
|
Горячая прокатка |
0,22-0,18 |
|
С содержанием углерода 0,40-0,60 % |
Отжиг |
0,20-0,17 |
Неполный отжиг |
0,185-0,163 |
|
Нормализация |
0,195-0,18 |
|
Горячая прокатка |
0,17-0,16 |
|
С содержанием углерода 0,70-1,0 % |
Отжиг |
0,19-0,18 |
Неполный отжиг |
0,177-0,163 |
|
Горячая прокатка |
0,153-0,15 |
|
С содержанием углерода 1,1-1,3 % |
Неполный отжиг |
0,17-0,15 |
3 ЛЕГИРОВАННЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ |
||
15Х |
Горячая прокатка |
0,18-0,20 |
20Х |
Отжиг |
0,204 |
Нормализация |
0,191 |
|
Закалка + отпуск при t = 650 °С |
0,113 |
|
Закалка + отпуск при t = 500 °С |
0,112 |
|
35Х |
Горячая прокатка |
0,166 |
40Х |
Отжиг |
0,153 |
Нормализация |
0,128 |
|
Закалка + отпуск при t = 600 °С |
0,134 |
|
Закалка + отпуск при t = 400 °С |
0,104 |
|
45Х |
Горячая прокатка |
0,148 |
20Г |
Отжиг |
0,225 |
Нормализация |
0,160 |
|
10Г2 |
Отжиг |
0,19 |
65Г |
Горячая прокатка |
0,156 |
15ХГ |
Отжиг |
0,16-0,17 |
Горячая прокатка |
0,14-0,15 |
|
40ХН |
Отжиг |
0,144 |
35ХС |
Отжиг |
0,175 |
Нормализация |
0,145 |
|
12ХН3А |
Отжиг |
0,193 |
Нормализация |
0,174 |
|
Закалка + отпуск при t = 600 °С |
0,1 |
|
Горячая прокатка |
0,17 |
|
4ХНМА |
Отжиг |
0,134 |
Нормализация |
0,123 |
|
Закалка + отпуск при t = 600 °С |
0,1 |
|
Горячая прокатка |
0,157 |
|
30ХГСА |
Отжиг |
0,17 |
Нормализация |
0,19 |
|
18ХГТ |
Отжиг |
0,174 |
17ГСНД |
Нормализация + старение при t = 500 °С |
0,22 |
17ГСАЮ |
Нормализация |
0,27 |
хвг |
Отжиг |
0,23 |
5ХНВ |
0,146 |
|
7Х3 |
0,160 |
|
Х12Ф |
0,135 |
|
3Х3В8Ф |
0,165 |
|
Р18 |
0,135-0,147 |
|
4 ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ |
||
20Х13 |
Отжиг |
0,21 |
12Х18Н9 |
Нормализация |
0,625 |
12Х18Н9Т |
Закалка в масле |
0,370 |
Закалка в воде |
0,390-0,395 |
|
20Х13Н18 |
Закалка в масле |
0,328 |
10Х17Н13М2Т |
Закалка в воде |
0,365 |
Аустенитные стали типа 09Х17Н7Ю, 08Н18Н10, 10Х18Н12, 10Х23Н18 |
||
17-7 |
Закалка |
0,63-0,71 |
18-8 |
0,45-0,60 |
|
18-10 |
0,37-0,53 |
|
23-20 |
0,33-0,34 |
|
5 АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ |
||
АМг2М |
Отжиг |
0,19 |
Амг6 |
Отжиг |
0,26 |
Д1 |
Отжиг |
0,16-0,17 |
Закалка + естественное старение |
0,26 |
|
Старение при t = 180 °С |
0,08 |
|
Старение при t = 200 °С |
0,10 |
|
1915 |
Закалка |
0,27 |
Зонное старение |
0,235 |
|
Старение на максимальную прочность (стабильное состояние) |
0,11 |
|
Прессование |
0,134-0,146 |
|
АК4-1 |
Отжиг |
0,114 |
Закалка + старение |
0,15 |
|
АВ |
Прессование |
0,14-0,16 |
Д20 |
Прессование |
0,16-0,21 |
Д16 |
Прессование |
0,162-0,190 |
6 МЕДНЫЕ СПЛАВЫ |
||
Латунь Л63 |
Отжиг |
0,406 |
Латунь ЛС59-1В |
Отжиг |
0,277 |
Латунь CuZn15 (15 % Zn) |
- |
0,41 |
Латунь CuZn30 (30 % Zn) |
- |
0,51 |
Бронза ОФ7-0,25 |
Отжиг |
0,45-0,46 |
Бронза СuАl41 (41 % Al) |
- |
0,565 |
7 ТИТАНОВЫЕ СПЛАВЫ |
||
ОТ4 |
Отжиг в вакууме |
0,128 |
ВТ16 |
Отжиг в вакууме |
0,034 |
Высоту буртика t0, мм, (раздел 4) определяют по формуле1)
, (А.2)
где m - коэффициент Пуассона, значения которого для ряда металлов приведены в таблице А.2.
______________
1) В случае применения повторной осадки образцы изготовляют с высотой буртиков на 0,02-0,03 мм меньше расчетной.
Таблица А.2 - Значения коэффициентов Пуассона m металлов и сплавов
Наименование металлов и сплавов |
m |
Углеродистые стали с повышенным содержанием марганца (15Г, 20Г, 30Г, 40Г, 50Г, 60Г, 20Г2, 35Г2) |
0,22 |
Иридий |
0,26 |
Стали 20Х13, 30ХНМ |
0,27 |
Аустенитные стали |
0,27-0,29 |
Железо, низкоуглеродистые стали и высоколегированные стали марок 30Х13, 20Н5, 30ХН3 |
0,28 |
Цинк, вольфрам, гафний, стали с большим содержанием углерода, сталь 40ХН3 |
0,29 |
Хром, молибден |
0,31 |
Кобальт |
0,32 |
Алюминий, дюралюминий, никель, цирконий, олово |
0,33 |
Титан, магниевые сплавы |
0,34 |
Тантал |
0,35 |
Ванадий |
0,36 |
Серебро |
0,37 |
Медь |
0,37 |
Ниобий, палладий, платина |
0,39 |
Золото |
0,42 |
Свинец |
0,44 |
Индий |
0,46 |
Для образцов с u0 = 0,5-1,2 мм из металлов и сплавов с m = 0,22-0,46 расчетные значения t0 приведены на рисунке А.1 и в таблице А.3.
Таблица А.3 - Значение высоты буртика t0
m |
, мм |
||||
u0 = 0,5 |
u0 = 0,6 |
u0 = 0,8 |
u0 = 1 |
u0 = 1,2 |
|
0,22 |
0,138 |
0,166 |
0,221 |
0,276 |
0,331 |
0,23 |
0,147 |
0,176 |
0,235 |
0,294 |
0,353 |
0,24 |
0,156 |
0,187 |
0,250 |
0,312 |
0,374 |
0,25 |
0,165 |
0,198 |
0,264 |
0,330 |
0,396 |
0,26 |
0,174 |
0,209 |
0,279 |
0,349 |
0,419 |
0,27 |
0,184 |
0,221 |
0,294 |
0,368 |
0,441 |
0,28 |
0,194 |
0,232 |
0,310 |
0,387 |
0,464 |
0,29 |
0,203 |
0,244 |
0,325 |
0,407 |
0,488 |
0,30 |
0,213 |
0,256 |
0,341 |
0,426 |
0,512 |
0,31 |
0,223 |
0,268 |
0,357 |
0,446 |
0,536 |
0,32 |
0,233 |
0,280 |
0,373 |
0,467 |
0,560 |
0,33 |
0,244 |
0,292 |
0,390 |
0,487 |
0,585 |
0,34 |
0,254 |
0,305 |
0,406 |
0,508 |
0,610 |
0,35 |
0,264 |
0,317 |
0,423 |
0,529 |
0,635 |
0,36 |
0,275 |
0,330 |
0,440 |
0,550 |
0,660 |
0,37 |
0,286 |
0,343 |
0,457 |
0,572 |
0,686 |
0,38 |
0,297 |
0,356 |
0,475 |
0,594 |
0,712 |
0,39 |
0,308 |
0,369 |
0,492 |
0,615 |
0,739 |
0,40 |
0,319 |
0,383 |
0,510 |
0,638 |
0,765 |
0,41 |
0,330 |
0,396 |
0,528 |
0,660 |
0,792 |
0,42 |
0,341 |
0,410 |
0,546 |
0,683 |
0,819 |
0,43 |
0,353 |
0,423 |
0,565 |
0,706 |
0,847 |
0,44 |
0,364 |
0,437 |
0,583 |
0,729 |
0,874 |
0,45 |
0,376 |
0,451 |
0,602 |
0,752 |
0,902 |
0,46 |
0,388 |
0,465 |
0,620 |
0,776 |
0,931 |