80
Схема всебічного стиску є найбільш сприятливою для прояву пластичних властивостей, тому що при цьому утрудняється межзеренная деформація й уся деформація протікає за рахунок внутризеренной. Поява в схемі розтягувальних напруг знижує пластичність. Найнижча пластичність спостерігається при схемі всебічного розтягання.
Нерівномірність деформації. Чим більше нерівномірність деформації, тем нижче пластичність. Нерівномірність деформації викликає поява додаткових напруг. Розтягувальні напруги завжди знижують пластичність і сприяють тендітному руйнуванню. Крім того, нерівномірність напруженого стану знижує механічну міцність матеріалу, тому що напруги від зовнішнього навантаження підсумується із залишковими розтягувальними напругами, то руйнування наступає при меншім навантаженні.
Швидкість деформації. З підвищенням швидкості деформації в умовах гарячої деформації пластичність знижується. Наявна нерівномірність деформації викликає додаткові напруги, які знімаються тільки в тому випадку, якщо швидкість разупрочняющих процесів не менше швидкості деформації.
Вплив температури. Якісна залежність пластичності від температури представлена на мал.11.2.
Мал. 11.2. Вплив температури на пластичність сталей
Вплив температури неоднозначно. Малоуглеродистые й среднеуглеродистые стали, з підвищенням температури, стають більш пластичними (1). Високолеговані сталі мають більшу пластичність у холодному стані (2). Для шарикопідшипникових сталей пластичність практично не залежить від температури (3) . Окремі сплави можуть мати інтервал підвищеної пластичності (4). Технічне залізо в інтервалі 800…1000 0С характеризується зниженням пластичних властивостей (5). При температурах, близьких до температури плавлення пластичність різко знижується через можливий перегрів і перевитрати.
11.5.Технологічні випробування
Для оцінки здатності матеріалу сприймати певну деформацію в умовах, максимально наближених до виробничих, служать технологічні випробування. Такі оцінки носять якісний характер. Вони необхідні для визначення придатності матеріалу для виготовлення виробів за технологією, що передбачає значну й складну пластичну деформацію.
81
Для визначення здатності листового матеріалу товщиною до 2 мм витримувати операції холодного штампування (витяжки) застосовують метод випробування на витяжку сферичної лунки за допомогою спеціальних пуансонів, що мають сферичну поверхню ( ДЕРЖСТАНДАРТ 10510-80). Схема випробування наведена на мал. 11.3.
Мал. 11.3. Схема випробування на витяжку сферичної лунки по Эриксену
У процесі випробування фіксується зусилля витяжки. Конструкція приладу передбачає автоматичне припинення процесу витяжки в той момент, коли зусилля починає зменшуватися (у матеріалі з'являються перші тріщини). Заходом здатності матеріалу до витяжки служить глибина витягнутої лунки.
Аркуш або стрічку товщиною менш 4 мм випробовують на перегин ( ДЕРЖСТАНДАРТ 13813). Випробування проводять за допомогою пристосування, зображеного на мал. 11.4.
Мал. 11.4. Схема випробування на перегин 1 – важіль; 2 – змінний повідець; 3 – зразок; 4 – валики; 5 – губки; 6 - лещата
82
Зразок згинають спочатку вліво або вправо на 900, а потім щораз на 1800 у протилежну сторону. Критерієм закінчення випробування є руйнування зразка або досягнення заданого числа перегинів без руйнування.
Дріт з кольорових і чорних металів випробовують на скручування ( ДЕРЖСТАНДАРТ 1545) з визначенням числа повних обертів до руйнування зразків, довжина яких звичайно становить 100 x d (d– діаметр дроту). Застосовують також випробування на перегин ( ДЕРЖСТАНДАРТ 1579) за схемою, аналогічної випробуванню листового матеріалу. Проводять пробу на навівання ( ДЕРЖСТАНДАРТ 10447). Дріт навивають припасованими витками на циліндричний стрижень певного діаметра (мал. 11.5).
Мал.11.5. Проба на навівання дроту
Число витків повинне бути в межах 5…10. Ознакою того, що зразок витримав випробування, є відсутність після навівання розшарування, відшаровування, тріщин або надривів як в основному матеріалі зразка, так і в його покритті.
Для труб із зовнішнім діаметром не більш 114 мм застосовують пробу на загин ( ДЕРЖСТАНДАРТ 3728). Випробування полягає в плавному загині відрізка труби будьяким способом на кут 900 (мал. 9.6. а) так, щоб його зовнішній діаметр у жодному місці не став менше 85 % від початкового. ДЕРЖСТАНДАРТ установлює величину радіуса загину R залежно від діаметра труби D і товщини стінки S. Зразок уважається, що витримали випробування, якщо на ньому після загину не виявлене порушень сплошности металу. Зразки зварених труб повинні витримувати випробування при будь-якому положенні шва.
Випробування на бортование ( ДЕРЖСТАНДАРТ 8693) застосовують для визначення здатності матеріалу труб утворювати фланець заданого діаметра /(мал. 11.6.б). Ознакою того, що зразок витримав випробування, служить відсутність після отбортовки тріщин або надривів. Допускається отбортовка з попередньою роздачею на оправленні.
Випробування на роздачу ( ДЕРЖСТАНДАРТ 8694) виявляє здатність матеріалу труби витримувати деформацію при роздачі на конус до певного діаметра /із заданим кутом конусности /(мал. 11.6.в). Якщо після роздачі зразок не має тріщин або надривів, то він уважається, що витримали випробування.
Для труб передбачені випробування на сплющивание до певного розміру /(мал. 11.6.г), причому для зварених труб ДЕРЖСТАНДАРТ 8685 передбачає положення шва (мал. 11.6.д), випробування гідравлічним тиском.
Для випробування дроту або прутків круглого й квадратного перетину, призначених для виготовлення болтів, гайок і інших кріпильних деталей методом висадження, використовують пробу на осідання ( ДЕРЖСТАНДАРТ 8817). Стандарт рекомендує певний ступінь деформації. Критерієм придатності є відсутність тріщин, надривів, розшарувань на бічній поверхні зразка.
83
Мал. 11.6. Схеми випробувань труб:
а – на загин; б – на бортування; в – на роздачу; г, д – на сплющення
Для пруткових матеріалів широко застосовується проба на вигин: загин до певного кута (мал. 11.7.а), загин до паралельності сторін (мал.11.7.б), загин до зіткнення сторін
(мал. 11.7.в).
Мал. 11.7. Схеми випробувань на вигин:
а – загин до певного кута; б – загин до паралельності сторін; в – до зіткнення сторін