Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ - Патент РФ 2103383
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в авиа, судо- и машиностроении. Предлагаемый способ позволяет повысить конструкционную прочность цилиндрических деталей, изготавливаемых из термических незакаливаемых металлов. Для этого заготовку растягивают пластическим деформированием до накопленной деформации, определяют по заданной величине предела текучести. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2103383
Класс(ы) патента: C21D7/00
Номер заявки: 96110941/02
Дата подачи заявки: 30.05.1996
Дата публикации: 27.01.1998
Заявитель(и): Воронежский государственный технический университет
Автор(ы): Хван Д.В.; Бочаров В.Б.; Хван А.Д.
Патентообладатель(и): Воронежский государственный технический университет
Описание изобретения: Изобретение относится к обработке металлов давлением применительно к повышению конструкционной прочности материалов пластическим деформированием и может быть использовано в авиа, судо- и машиностроении.
Известен способ повышения прочности материалов при комнатной температуре, согласно которому цилиндрическую заготовку из упрочняемого материала растягивают пластически, а затем пластически сжимают в направлении, противоположном растяжению. При этом растягивают заготовку до накопленной деформации e в пределах критической eкр, соответствующей началу образования шейки, а сжимают до накопленной деформации, при которой проявляется первая стадия деструкции [1]. Однако по данному способу нельзя установить изменение предела текучести на сжатие σтс материала, продеформированного по указанному циклу нагружения заготовки в направлении, перпендикулярном оси последней, необходимого для оценки несущей способности упрочненных деталей.
Изобретение направлено на увеличение предела текучести на сжатие σтс в направлении, перпендикулярном оси цилиндрических деталей, на основе задания накопленной деформации e при растяжении их заготовок.
Это достигается тем, что, как и в известном способе, заготовку в виде цилиндра растягивают пластическим деформированием до накопленной деформации е в пределах критического значения, и по заданной величине предела текучести σтс деформацию e определяют из следующего соотношения:

где β(e) = σ0,2p(e) - параметр, характеризующий эффект Баушингера [3], и равный отношению условного предела текучести при сжатии σ0,2 (с допуском на пластическую деформацию 0,002) предварительно растянутого образца до деформации e к напряжению растяжения σp (e) при этой деформации.
Кривую течения и функцию β (e) в этом соотношении аппроксимируют соответственно в виде:

где A, n, eo, βo, c - характеристики материала, определяемые статической обработкой опытных значений σ и β.
Из соотношения (1) следует, что с увеличением деформации растяжения e предел текучести σтс монотонно возрастает. При e=0 предел текучести σтс становится равным пределу текучести пластически недеформированного материала - σт.
Установлено [2, 3] , что начально-изотропный материал при его пластическом деформировании становится из-за эффекта Баушингера анизотропным. В связи с этим коэффициент β (e) < 1, а предел текучести на сжатие (σтс) и растяжение (σтр) в поперечном направлении предварительно растянутых до накопленной деформации e цилиндрических заготовок будет отличаться друг от друга.
Согласно работе [2] можно получить также соотношение для расчета указанного предела текучести на растяжение

Из сопоставления выражений (1) и (4) следует неравенство σтр < σтс. Для изотропно упрочняющихся β (e)= 1, и из указанных соотношений получают σтр = σтс.
Предлагаемый способ увеличения предела текучести на сжатие металлов подтверждается следующим примером исполнения. Для испытаний на растяжение были изготовлены цилиндрические образцы согласно ГОСТ 1497-84 диаметром 18 мм и рабочей длиной 120 мм из стали 13 H A со следующими характеристиками, определенными статистической обработкой опытных данных: A=800 МПа; n=0,2; e0=0,0063; βo =0,42; c=-100; σт=290 МПа; eкр=0,2.
Опытные значения σтс получены по данным испытаний на сжатие коротких образцов размером 8х8х12 мм, изготовленных из пластически растянутых до различных степеней деформации e образцов. При этом значения σтс определялись по методике, изложенной в работе [4].
На чертеже представлены: сплошная линия - предел текучести на сжатие σтс, рассчитанный по соотношению (1); штриховая линия - опытная кривая измерения σтс.
Из приведенных данных следует, что при деформации растяжения e=0,2 превышение фактического значения предела текучести σтс относительно его исходного значения σт составляет ≈ 55%. Расчетные данные отличаются от фактических в пределах 5%.
Таким образом, предлагаемый способ увеличения предела текучести на сжатие σтс достаточно точно подтверждается экспериментом и, в связи с этим, использование его в промышленности позволит повысить конструкционную прочность многих цилиндрических деталей, изготавливаемых из термически незакаливаемых металлов. Применение его в качестве дополнительной технологической операции, например при изготовлении подшипников скольжения, даст возможность повысить их конструкционную прочность.
Источники информации
1. Авт. св. СССР N 1553565 МКИ C 21 D 7/00, 30.03.90 г. БИ N 12 (прототип).
2. Бакхауз Г. Анизотропия упрочнения. Теория в сопоставлении с экспериментом. Изв. АН СССР, МТТ, 1976, N 6, с. 120-129.
3. Дель Г. Д. Технологическая механика. М.: Машиностроение, 1978, с. 23-36.
4. ГОСТ 25.503-80. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытания на сжатие. Введен с 02.02.81.
Формула изобретения: Способ повышения конструкционной прочности металлов, обладающих эффектом Баушингера, включающий осевое растяжение заготовки до накопленной пластической деформации е в пределах критической деформации, отличающийся тем, что по заданной величине предела текучести σтс деформацию е определяют из следующего соотношения

где σ(e) = A(eo + e)n - кривая течения материала;
β(e) = βo + (1 - βo)exp(ce) - характеризующий эффект Баушингера параметр, содержащий характеристики материала А, n, ео, βo, с.