Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Однообразцовый способ оценки эффекта Баушингера

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-7-55-58

Полный текст:

Аннотация

Эффект Баушингера является одним из фундаментальных свойств большинства металлических сплавов при их пластическом деформировании в условиях немонотонного нагружения. Поэтому в теории пластичности придается важное значение разработкам методов количественной оценки этого эффекта. Знание параметра, характеризующего указанный эффект, необходимо для определения напряженного состояния в пластически деформируемых заготовках при обработке металлов давлением. Для определения этого параметра чаще всего проводят стандартные испытания образцов на растяжение с последующим их сжатием. Его величину находят как отношение условного предела текучести при сжатии к значению напряжения предварительного растяжения. При этом, как правило, испытывают на растяжение-сжатие цилиндрические образцы (~10 шт.). Согласно традиционному способу предварительно растягивают длинномерные стандартные образцы до различных степеней пластических деформаций, после чего из этих образцов вырезают короткие образцы для испытания на сжатие согласно стандарту в целях определения условного предела текучести на сжатие с допуском на пластическую деформацию 0,2 %. Выполнение таких испытаний связано с большими затратами времени и материалов. В данной работе предложен новый способ оценки эффекта Баушингера, заключающийся в испытании одного длинномерного образца на растяжение с последующим сжатием его в специальном устройстве, позволяющем деформировать предварительно растянутый образец без искривления в условиях линейного напряженного состояния. Указанное устройство спроектировано, изготовлено и прошло соответствующие испытания. Устройство включает в себя поддерживающие элементы в виде секторов конической формы, препятствующих искривлению при сжатии длинномерного цилиндрического образца с соотношением длины рабочей части к диаметру в пределах от 5 до 10. Представлены результаты экспериментального определения параметра β, характеризующего указанный эффект. Результаты сопоставления значений параметра β, полученных новым и традиционным способами позволяют сделать вывод о допустимости его определения однообразцовым способом. В целях уменьшения трудоемкости выполнения испытаний, связанных с определением параметра, предлагается аппроксимация его в виде экспоненты как функции величины пластической деформации. При этом достаточно определить одно значение β0 при пластических деформациях, больших 0,05. В связи с этим β0 можно рассматривать как новую характеристику материала. Расчетные данные достаточно хорошо согласуются с опытными. Определены значения β0 для ряда исследованных марок сталей.

Об авторах

А. Д. Хван
Воронежский государственный университет
Россия

Александр Дмитриевич Хван

394018, г. Воронеж, Университетская пл., 1



Д. В. Хван
Воронежский государственный технический университет
Россия

Дмитрий Владимирович Хван

394026, г. Воронеж, Московский пр., 14

 



А. А. Воропаев
Воронежский государственный технический университет
Россия

Алексей Алексеевич Воропаев

394026, г. Воронеж, Московский пр., 14



Список литературы

1. Дель Г. Д. Технологическая механика. — М.: Машиностроение, 1978. — 180 с.

2. Талыпов Г. Б. Исследование эффекта Баушингера/ Известия АН СССР. Механика и машиностроение. 1964. № 6. С. 131 – 137.

3. Талыпов Г. Б. К теории пластичности, учитывающей эффект Баушингера / Инженерный журнал. МТТ. 1966. № 6. С. 81 – 88.

4. Дель Г. Д., Гезе Г., Елисеев В. В., Меньших Я. В. Определение параметров эффекта Баушингера при моделировании процессов листовой штамповки / Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2000. № 3. С. 12 – 15.

5. Романов А. Е., Гаденин М. М. Методы определения циклического эффекта Баушингера / Заводская лаборатория. 1972. Т. 38. № 1. С. 99 – 102.

6. Томилов Ф. Х., Хван Д. В., Толстов С. А. Оценка эффекта Баушингера по результатам испытаний стандартных плоских образцов в цикле растяжение – сжатие / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1995. Т. 61. № 11. С. 51 – 53.

7. Зильберг Ю. В., Малыш А. Д. К вопросу об эффекте Баушингера / Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2007. № 6. С. 10 – 18.

8. Елисеев В. В., Крупин Е. П., Кривенко Е. А. Исследование влияния релаксации остаточных напряжений на эффект Баушингера при реверсивном кручении / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2008. Т. 74. № 12. С. 14 – 15.

9. Комарцов Н. Н., Лужанская Т. А., Рычков Б. А. Эффект Баушингера при сложном нагружении / Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2010. Т. 15. № 3-1. С. 853 – 855.

10. Шапиевская В. А. Экспериментальные методы определения параметров эффекта Баушингера / Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2011. № 1. С. 3 – 8.

11. Дель Г. Д., Елисеев В. В., Шапиевская В. А. Экспериментальное исследование эффекта Баушингера анизотропных металлов / Известия РАН. Механика твердого тела. 2014. № 5. С. 98 – 104.

12. Мерсон Д. Е., Васильев Е. В., Виноградов А. Ю. Количественная оценка эффекта Баушингера в магниевых сплавах с эффектом асимметрии / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 3. С. 55 – 58.

13. Каратушев С. И., Храмова Д. А., Пехов В. А. Эффект Баушингера при различных видах пластической деформации / Изв. вузов. Машиностроение. 2017. № 12. С. 45 – 50. DOI: 10.18698/0536-1044-2017-12-45-50.

14. ГОСТ 25.503–80. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытания на сжатие. — М.: Стандарт, 1981. — 95 с.

15. Хван А. Д., Хван Д. В., Воропаев А. А., Рукин Ю. Б. Устройство для пластического сжатия длинномерных цилиндрических образцов в условиях линейного напряженного состояния / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018. Т. 84. ¹ 8. С. 61 – 64. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-8-61-64.


Для цитирования:


Хван А.Д., Хван Д.В., Воропаев А.А. Однообразцовый способ оценки эффекта Баушингера. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2020;86(7):55-58. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-7-55-58

For citation:


Khvan A.D., Khvan D.V., Voropaev A.A. Single sample method for assessing the Baushinger effect. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2020;86(7):55-58. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-7-55-58

Просмотров: 30


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)