Оценка вязкости сталей высокой твердости с помощью результатов статического испытания на изгиб, страница 2

Работа пластического разрушения сильно зависит от условий испытания, так как именно при испытании на изгиб нагрузка и де­формация по длине и поперечному сечению образца особенно от­личаются друг от друга. Поэтому их нельзя отнести к единице объема, а следует учитывать их абсолютные значения. Сравнение других характеристик, получаемых в результате испытания на из­гиб, также предполагает аналогичные условия испытания. По­этому, как свидетельствуют результаты многочисленных система­тических исследований, для проведения и оценки статических испытаний на изгиб следует придерживаться рекомендаций, кото­рые отражены в инструкциях по проведению испытания:

1) образец для испытания на изгиб должен иметь диаметр d0= 5 мм и длину не менее I8d0 = 90 мм. Отклонение диаметра по длине образца не должно быть более ±0,05 мм. Расстояние между опорами должно составлять 15d0 = 75 мм. Радиус кривизны опоры и гибочного пуансона должен соответствовать радиусу образца (как правило, 2,5 мм), а их твердость должна составлять более HRC 64;

2} испытание на изгиб следует проводить при сосредоточенной нагрузке, скорость нагружения в упругой области не должна пре­вышать 50 Н/с;

3) диаграмму изгиба следует снимать в результате непрерыв­ного измерения, по точкам, путем последовательного нагруже-иия-разгружения до разрушения образца. При этом необходимо прикладывать предварительную нагрузку величиной не менее 150 Н.

При соблюдении этих инструкций статическое испытание на изгиб, как показывают полученные результаты, открывает воз­можность с небольшими затратами установить различия прочност­ных и пластических свойств стали в зависимости от термообра­ботки.

Однако отклонения от среднего условного предела текучести при изгибе не должны превышать +100—150 Н/мм3, а от среднего значения работы пластического разрушения +1000 Н-мм, чтобы можно было однозначно отличать состояния стали после различ­ного отпуска. Статистическая оценка точности измерения на до­статочно большом числе образцов показывает, что эти граничные отклонения не превышаются, если испытания проводятся на шести-Десяти параллельных образцах. Для условного предела текучести при изгибе уже на шести параллельных образцах достоверность среднего значения достигает 95, а на десяти 99%. Для работы пла­стического разрушения при испытании на десяти образцах досто­верность результатов достигает 95%.

Эта точность измерения, требуемая для сосредоточенной на­грузки, не повышается в результате приложения двух сосредото­ченных нагрузок или благодаря изменению расстояния между опорами.


Методические указания

На подготовленной к работе испытательной машине необхо­димо установить тот диапазон измерения, при котором ожидае­мая испытательная нагрузка ни в коем случае не должна при­ходиться на начало шкалы силоизмерителя (см. также опыт 1).

После установки нужного диапазона измерения нагрузки сле­дует проверить положение начала отсчета шкалы силоизмерителя и при необходимости провести его корректировку.

Диаметр испытываемого образца с помощью штангенциркуля нужно измерить с точностью до 0,1 мм и записать в таблицу. В соответствии со средним диаметром образца (как правило, d0 = = 5 мм) следует рассчитать расстояние между опорами (/ = I5d0) и установить его на устройстве для испытания на изгиб.

Снятие диаграмм изгиба

Образец устанавливается на цилиндрических роликовых опо­рах, оси которых перпендикулярны продольной оси образца. По­середине между двумя опорами образец нагружается сосредоточен­ной нагрузкой (гибочным пуансоном), прикладываемой в верти­кальном направлении. Для облегчения юстировки образца на поверхности роликовых опор часто делается плоская проточка.

Для точного измерения прогиба к образцу прикладывается предварительная нагрузка величиной 150 Н. Затем производится установка датчика перемещений для измерения прогиба, и обра­зец равномерно нагружается до разрушения. В упругой области скорость нагружения не должна превышать 50 Н/с.