RU2006820C1 - Способ определения склонности проката металла к слоистому разрушению - Google Patents
Способ определения склонности проката металла к слоистому разрушению Download PDFInfo
- Publication number
- RU2006820C1 RU2006820C1 SU4928024A RU2006820C1 RU 2006820 C1 RU2006820 C1 RU 2006820C1 SU 4928024 A SU4928024 A SU 4928024A RU 2006820 C1 RU2006820 C1 RU 2006820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sample
- insert
- tendency
- layered
- rolled
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Область использования: в испытательной технике, в испытаниях на прочность. Сущность: в образце, вырезанном в направлении толщины проката, создают растягивающие и снижающие циклические нагрузки методом нагрева-охлаждения вставки, установленной последовательно соосно образцу и жестко скрепленной с ним. Прочность материала вставки превышает прочность материала образца. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к исследованиям физико-механических свойств проката металлов, а именно анизотропии пластичности и вязкости, которая является причиной появления при сварке слоистых трещин.
Известны механические способы определения склонности проката к слоистому разрушению с приложением нагрузки в направлении толщины проката. Они включают приложение растягивающих усилий к стержневым образцам, вырезанным перпендикулярно плоскости проката.
Известно испытание на ударный изгиб или методами механики разрушения образцов с надрезом или наведенной трещиной, расположенными в плоскости проката, испытание на статический изгиб плоских образцов, вырезанных в направлении толщины поперек направления проката.
В этих способах критерием склонности проката к слоистому разрушению служит величина предельной пластической деформации в направлении толщины проката.
Недостатком способов механических испытаний является то, что они не отражают возможного влияния на склонность к слоистому разрушению воздействия термических и деформационных циклов сварки, а также других сопутствующих сварке факторов. Под влиянием теплового и силового воздействия сварки индивидуально изменяются микроструктура и механические свойства металла, он насыщается водородом, в нем протекают деформационные и термическое старение. Все это не может не отразиться на достоверности определения склонности основного металла к образованию слоистых трещин.
Известны также способы испытания, при которых слоистое разрушение возникает в образцах под влиянием собственных напряжений сварки или инициируется растягивающими напряжениями от внешних сил, прикладываемых к образцу в процессе сварки или после ее окончания.
В этих способах критерием склонности к слоистому разрушению проката служит наличие или отсутствие трещин, а также величина критического напряжения, вызывающего образование трещин.
Однако эти способы, характеризуются большой металлоемкостью, трудоемкостью и стоимостью и дают скорее качественную, чем количественную оценку проката, так как устанавливают лишь факт наличия или отсутствия трещин. Кроме того, большой градиент температуры и напряжений в сечении соединений, большая скорость изменения этих характеристик во времени затрудняют раздельное изучение роли отдельных факторов в образовании трещин и условий их появления.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ определения склонности проката металла к слоистому разрушению при сварке путем испытания образца металла усилиями сжатия-растяжения в условиях имитированных термодеформационных циклов. Показателем качества стали служат максимальные усилия и деформации, выдерживаемые образцом при разрушении.
Существенным недостатком является недостоверность результатов испытания из-за несоответствия простого растяжения деформационному циклу сварки. При сварке каждый элемент металла соединения последовательно испытывает сжатие за счет локального нагрева и растяжение при охлаждении. При многослойной сварке (с которой главным образом и связано появление слоистых трещин) деформационные циклы периодически повторяются.
Цель изобретения - повышение достоверности результатов испытания.
Это достигается тем, что усилия к образцу прикладывают с помощью теплового расширения соосно расположенной с образцом стержневой вставки, жестко соединенной с образцом, при этом свободные концы образца и вставки жестко фиксируют, вставку подвергают нагреву и охлаждению в режиме термического цикла сварки, а испытуемый образец вырезают из проката в направлении его толщины и обеспечивают при испытании заданную постоянную или переменную термическую обработку самого образца, причем о сопротивляемости слоистому разрушению судят по количеству циклов сжатия-растяжения и суммарной пластической деформации, приводящей к разрушению образца.
Кроме того, стержневую вставку выполняют с прочностью, превышающей пpочность испытуемого образца.
На чертеже изображена схема осуществления способа.
Способ реализуется в следующей последовательности.
Испытуемый образец 1 вырезают из проката в направлении его толщины и располагают между жестким захватом 2 и соединительной обоймой 3, в которую с противоположной стороны соосно с образцом вмонтируют жесткую стержневую вставку 4, обладающую большими прочностными свойствами, чем испытуемый образец 1. При этом вставку 4 теплоизолируют от образца для возможности создания при испытании независимых температурных режимов.
Свободный конец стержневой вставки также жестко фиксируют в захвате 5. После этого вставку подвергают нагреву и охлаждению в режиме термического цикла сварки, а сам испытуемый образец выдерживают в процессе испытания при постоянной или переменной температуре. В процессе нагрева и охлаждения стержневой вставки 4 на испытуемый образец передается через обойму 3 циклическая механическая нагрузка. Нагревание вставки 4 и ее тепловое расширение первоначально вызывают сжатие образца. По мере повышения температуры нагрева и резкого снижения материала вставки происходит ее пластическая деформация сжатия, которая приводит к некоторому увеличению диаметра вставки и к уменьшению ее конечной длины. При последующем охлаждении вставки вследствие образовавшегося "дефекта длины" в системе вставка-образец возникает растягивающее усилие, превышающее предел текучести образца и вызывающее его пластическое удлинение.
Повторные нагрев и охлаждение вставки 4 возбуждают в образце 1 повторяющиеся циклы сжатия-растяжения, что сопровождается накоплением (суммированием) деформаций, характерным для многослойной сварки.
Критеpием качества материала при таком испытании служит число циклов до разрушения образца и величина максимальной суммарной пластической деформации.
Перед испытанием в образце с помощью термической обработки может быть создана разная микроструктура, соответствующая одной из характерных зон сварного соединения (высокого отпуска, полной или неполной перекристаллизации, перегрева).
Температуру образца 1 при испытании можно поддерживать постоянной на заданном уровне или задавать переменной, например, в режиме термического цикла сварки.
Скорость нагрева и охлаждения стержневой вставки 4 можно варьировать в широких пределах.
Это позволяет осуществлять с помощью предлагаемого способа раздельное изучение влияния на склонность к слоистому разрушению проката различных металлургических и технологических факторов с большой степенью достоверности. (56) Jombardini I Einflub des Terrasseubruches Sehweiftechnik, 1978, N 9, c. 168-174.
Claims (2)
1. Способ определения склонности проката металла к слоистому разрушению, заключающийся в том, что образец металла подвергают воздействию циклической нагрузки усилия-сжатия, а о склонности к слоистому разрушению судят по количеству циклов до разрушения, отличающийся тем, что, с целью приближения достоверности путем приближения к условиям термодеформационных циклов сварки, соосно с образцом и последовательно с ним устанавливают вставку, встречные концы которых жестко соединены между собой, а свободные жестко зафиксированы в захватах, воздействие циклической нагрузки осуществляют циклическим нагревом - охлаждением вставки, а образец вырезают из проката в направлении его толщины.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вставку выполняют из материала, прочность которого превышает прочность образца.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4928024 RU2006820C1 (ru) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Способ определения склонности проката металла к слоистому разрушению |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4928024 RU2006820C1 (ru) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Способ определения склонности проката металла к слоистому разрушению |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006820C1 true RU2006820C1 (ru) | 1994-01-30 |
Family
ID=21570075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4928024 RU2006820C1 (ru) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | Способ определения склонности проката металла к слоистому разрушению |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2006820C1 (ru) |
-
1991
- 1991-04-16 RU SU4928024 patent/RU2006820C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Clark Jr et al. | On the correlation of mechanical and physical properties of 7075-T6 Al alloy | |
Fatemi et al. | Fatigue crack growth behaviour of tubular aluminium specimens with a circular hole under axial and torsion loadings | |
RU2006820C1 (ru) | Способ определения склонности проката металла к слоистому разрушению | |
CN205483801U (zh) | 一种高强钢丝拉伸疲劳试验装置 | |
Tung et al. | Post-peak behavior of concrete specimens undergoing deformation localization in uniaxial compression | |
CN116698614A (zh) | 一种评估金属材料蠕变性能的实验方法 | |
Salekeen et al. | Fatigue response of thick section fiberglass/epoxy composites | |
JP3157974B2 (ja) | 急冷熱衝撃臨界温度差の推定方法 | |
Gil et al. | Unusual nonlinear response of some metallic materials | |
US2764514A (en) | Process for producing steel rods for prestressing concrete | |
Markova et al. | Corrosion resistance tests of strained rods from polymer composite materials | |
Erny et al. | Fatigue assessment of naval welded assemblies | |
Botny et al. | A method for determining the heat energy of the fatigue process in metals under uniaxial stress: Part 1. Determination of the amount of heat liberated from a fatigue-tested specimen | |
Merah et al. | Calibration of DC potential technique using an optical image processing system in LCF testing | |
US5767415A (en) | Method for non-destructive determination of fatigue limits and fracture toughness in components of various shapes | |
Li et al. | The mechanical properties of the matrix in continouos-fibre 6061 aluminum-alloy metal-matrix composites | |
CN1258674C (zh) | 镁合金试棒简易拉伸蠕变试验方法 | |
Bayoumi et al. | Characterization of cyclic plastic bending of austenitic AISI 304 stainless steel | |
SU596858A1 (ru) | Способ испытани образцов на релаксацию напр жений | |
UA143088U (uk) | Спосіб випробування арматурних стрижнів на циклічний вигин при експлуатаційному навантаженні | |
Thaulow et al. | Single-Specimen Test Measurement of J i and J-Δa with a Pulsed DC Potential-Drop Technique | |
Elsesser et al. | The Influence of Aging on the Bauschinger Effect in Inelastically Strained Beams | |
Rodríguez-Reyes et al. | Thermographic and Fractographic Analysis of the Heat Treatments Effect on Al 6061-T6 Fatigue Life | |
Cavaliere et al. | Experimental procedure for determining true stress–true strain curves for steels in the high temperature range and under controlled deformation rate | |
JPH0412346B2 (ru) |