Чаще всего пластичность металла характеризуют стандартными показателями. При растяжении цилиндрических или плоских образцов определяют относительное удлинение б и относительное сужение поперечного сечения б.Недостаток стандартных показателей в том, что их определяют при схемах напряженного состояния, отличающихся от применяемых в технологических процессах ОМД. При этом, пластичность металла оценивают неинвариантными характеристиками, которые не позволяют достаточно точно определить степень деформации сдвига, соответствующую разрушению металла. Порядок проведения технологических проб и требования к образцам стандартизованы. При выборе новых схем и уточнении режимов деформирования, а также при решении вопросов о предельных деформациях необходим более строгий учёт влияния на пластичность металла механических факторов технологии и прежде всего параметров напряженного состояния и характера развития деформации. При этом важно определять пластичность и влияющие на неё параметры инвариантными характеристиками, что позволит использовать найденные зависимости при анализе различных процессов ОМД.
Впоследствии было предложено несколько методик определения пластичности в зависимости от напряженного состояния. А.А. Богатовым было высказано предложение, что пластичность металлов должна быть поставлена в зависимость от двух независимых показателей напряженного состояния б/Т. Этим показателем совместно с условием текучести однозначно определяется напряженное состояние в образце при испытании. Знакопеременный характер деформации уменьшает интенсивность пластического разрыхления, а следовательно приводит к увеличению пластичности металла.
Основными требованиями при выборе видов испытания образцов, являются постоянство напряженного состояния и сохранение монотонности деформации в течение всего опыта, высокая точность определения параметров напряженно-деформированного состояния в месте разрушения.
Растяжение цилиндрических образцов. Для испытания применяют образцы гладкие и с надрезанной выточкой, форма которой определяется диаметром d в наименьшем поперечном сечении и радиусом контура R в продольном сечении образца. При растяжении образцов с выточкой пластическая деформация начинается в вершине выточки, а затем проникает к середине сечения образца. Деформация в определённый момент локализуется и протекает с образованием естественной шейки. Экспериментально установлен факт равенства и равномерного распределения по всему поперечному сечению радиальных и тангенциальных деформаций (б22=б33). На основании этого можно предположить, что в месте разрыва образца деформация протекает монотонно, а степень деформации сдвига одинакова во всех точках
Относительное гидростатическое напряжение б/Т в шейке на оси образца в процессе испытания изменяется, так как происходит изменение параметра d/R и вследствие упрочнения металла увеличивается сопротивление деформации бs . Поэтому для обработки экспериментальных данных и определении среднего значения б/Т за процесс испытания необходимо предварительно установить зависимость d/R (б) и кривую упрочнения бs (B).
Формоизменение надрезанных образцов наиболее часто фиксируют методом многократного фотографирования деформируемого образца в процессе испытания.
Осадка. Степень деформации сдвига при осадке не достигает больших значений и при испытании образцов из пластичных материалов может оказаться недостаточной для их разрушения. Разрушение при осадке не сопровождается разделением образца на части. Поэтому определённые трудности возникают в установлении момента образования макротрещин.
Предельные обжатия при осадке зависят не только от химического состава и структуры металла, но и от ряда факторов, определяющих напряженно-деформированное состояние металла на боковой поверхности образца. Анализ деформированного состояния на боковой поверхности осаженных цилиндрических образцов показывает, что степень деформации сдвига зависит от обжатия и интенсивности бочкообразования образца при осадке .
В каждый момент времени на основе экспериментальных данных о параметрах d0/R и ? можно найти значение показателя б/Т на боковой поверхности образца.
Показатели (б/Т)ср и (бб)ср можно определить с помощью номограммы. Для упрощения замера образцов при определении d0/R целесообразно этот параметр вычислить через величины, легко контролируемые в процессе опыта.
|
