Цилиндрический образец для испытания на сжатие

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для определения сопротивления деформации металлических материалов путем испытания образцов на сжатие, для построения кривой упрочения, для определения математической зависимости между сопротивлением деформации и степенью деформации при различных температурах. Данный образец может применяться при проведении научных исследований и в промышленности.

Известен цилиндрический образец с торцевыми выточками для испытания на сжатие [ГОСТ 25.503 - 97. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытания на сжатие. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Минск].

Недостаток известного образца состоит в том, что при использовании его имеет место низкая степень однородной деформации ввиду невозможности поддержания условий гидродинамического трения между рабочей поверхностью бойков и торцами образца в течение всего процесса сжатия.

Техническим результатом изобретения является повышение степени однородной деформации образца.

Заявленный технический результат достигается тем, что в известном цилиндрическом образце с торцевыми выточками для испытания на сжатие, согласно заявляемому изобретению, по оси образца выполнено отверстие диаметром высоты образца.

На чертежеизображен предлагаемый образец, продольный разрез.

Цилиндрический образец 1 с торцевыми выточками выполнен с отверстием 2, при этом отношение диаметра отверстия (d_отв) к высоте образца (Н_обр) составляет .

Указанный образец помещают между плоскими бойками и деформируют путем сжатия.

При приложении нагрузки материал образца деформируется от центра к периферии и по высоте. Благодаря непрерывному поступлению смазки из отверстия в торцевые цилиндрические выточки образца создается гидродинамическое трение между рабочей поверхностью бойков и торцами образца в течение всего процесса сжатия, при этом повышается степень однородной деформации образца до 65-75%.

Экспериментальную проверку конструкции образца и определение оптимальных отношений диаметра отверстия к высоте образца проводят на образцах из жаропрочных хромоникелевых сплавов, однородная деформация которых при температуре нагрева 900-1100°С, путем сжатия, не превышает 25-30%. Диаметр и высоту образца выбирают по ГОСТу [1]. Деформированию подвергают образец, по оси которого выполнено отверстие диаметром высоты образца.

Анализ проведенных исследований показывает, что при отношении происходит сужение и последующее перекрытие отверстия металлом образца, что позволяет достичь степени однородной деформации 30-35%, при отношении происходит неравномерное по высоте образца увеличение диаметра отверстия, которое принимает вид «бочки», что является признаком неоднородной деформации, степень однородной деформации при этом не превышает 20%, в то же время необходимые свойства достигаются при деформации более 35%.

Максимальная степень однородной деформации (75%) получена без разрушения образцов при соотношении .

Предложенная конструкция образца обеспечивает повышение степени однородной деформации до 75%.