Практическая работа № 11 Установление областей максимума и минимума деформации способом распределения твердости по сечению образца.

Цель работы: ознакомиться с методикой измерения твердости для установления областей максимума и минимума деформации.

Содержание отчета:

1.сущность метода;

2.выбор метода измерения твердости;

3.подготовка образцов;

4.выводы.

1. Метод измерения твердости

Этот метод основан на предположении о том, что между твердостью деформированного металла Н и интенсивностью напряжений σ_i при его деформировании существует однозначная функциональная зависимость. Таким образом, если заранее установить для исследуемого металла функциональную связь между его твердостью Н и степенью деформации ɛ_i, а, следовательно, и интенсивностью напряжений σ_i, то по замеренной твердости в исследуемых зонах деформированной заготовки из данного металла можно судить об интенсивности деформаций и напряжений в соответствующей стадии формоизменения.

2. Выбор метода измерения твердости

Выбор метода зависит от размеров исследуемого образца или области пластической деформации, степени неоднородности деформации и др. Условия проведения испытаний по измерению твердости определены ГОСТ 9012 (по Бринеллю), ГОСТ 9013 (по Роквеллу), ГОСТ 2999

(по Виккерсу) и ГОСТ 9450 (микротвёрдость). Методика этих исследований едина для любых способов измерения твердости.

3.Подготовка образцов

По результатам испытаний металла на растяжение или сжатие строится диаграмма зависимости σ_i = Ф(ɛ_i). При испытании на сжатие необходимо принять меры для исключения влияния сил трения на контактных поверхностях.

Степень деформации определяется следующим выражением: ɛ_i = ln x di/d0,

где di – диаметр шейки в данном сечении;

d0 – диаметр образца до испытания.

При испытании на сжатие необходимо осадить несколько заготовок с разными степенями деформации и, выполнив замеры твердости в диаметральном сечении, определить ее среднее значение.

ɛ _i= ln h _i/h₀,

где h_i – высота образца в результате осадки;

h₀ - высота образца до осадки.

По результатам исследования строят кривые Н= Ф(ɛ_i)

4.Выводы:

Детального анализа напряженно- деформированного состояния металла с помощью этого метода выполнить нельзя, однако он находит применение в экспериментальных исследованиях в тех случаях, когда определения двух параметров напряженно- деформированного состояния: интенсивности деформаций ɛ _i и интенсивности напряжений σ _I достаточно для решения поставленных задач.

Задание:

• изучить теоретический материал;

• рассчитать интенсивность напряжений и деформаций для образцов заданных размеров.

Исходные данные: d₀ =10 d_ᵢ =14

h₀ =20 hᵢ =10

Контрольные вопросы:

1. какие методы измерения твёрдости вы знаете?

2. что называется интенсивностью напряжений?

3. как определяется интенсивность напряжений?

4. что называется интенсивностью деформаций?

5. как определяется интенсивность деформаций?