Залежність між напругою плинності і межею міцності
Зв'язок між напругою плинності і межею міцності встановлюється по залежності між екстрапольовані межею плинності і σB. Оскільки по екстраполювати межі плинності можна досить точно визначити напругу плинності для більшості матеріалів, починаючи з ступеня деформації. то таке припущення можна вважати виправданим.
Нижче розглянуті залежності між межею міцності і екстрапольовані межею плинності кривих зміцнення при розтягуванні першого роду і при стисканні другого роду.
Екстрапольований межа плинності у кривих зміцнення першого роду при розтягуванні знаходиться по перетинанню дотичній до кривої зміцнення в точці початку утворення шийки з віссю ординат. У кривих зміцнення другого роду при стисненні екстрапольований межа плинності S0 (див. Рис. 1) являє собою напругу, відповідне по величині відрізку ординати, який відсікається прямою, яка є продовженням ділянки III кривої зміцнення.
Згідно з теоретичними викладками М. П. Марківці для матеріалів, у яких рівномірне відносне поперечне звуження ψB не більше 0,15, різниця між екстрапольовані межею плинності певним по кривим зміцнення при розтягуванні, і межею міцності σB не перевищує 3%, а при ψB до 0 , 2 - не більше 7%. При цьому завжди має бути менше величини σB.
Теоретично встановлену залежність між і σB М.П. Марковець підтвердив експериментально. Було показано, що незалежно від роду матеріалу (кольорові і чорні метали), виду попередньої термічної обробки (отжиг, нормалізація, гарт, гарт + відпустку) і міцності (досліджуваних матеріалів становив 20-180 кг / мм 2) відношення для матеріалів з до 15 % близьке до одиниці (рис. 1). Тільки для латуні і аустенітної стали ЕІ69, у яких величина ψB доходить до 30%, це співвідношення становить 1,2-1,3.
Експериментально визначимо взаємозв'язок між екстрапольовані межею плинності при стисненні S0 і σB. В якості досліджуваного матеріалу служили вуглецеві і леговані гарячекатані і термічно оброблені сталі (табл. 1). Криві зміцнення будували за результатами опади зразків з торцевими циліндричними виточками. Результати порівняння графічно зображені на рис. 1, з якого видно, що між величинами S0 і σB незалежно від марки вироби і виду, і режиму попередньої обробки є лінійна залежність. Математична обробка експериментальних даних показує, що S0 в середньому менше σB приблизно на 6%, т. Е.
Отримані експериментальні дані узгоджуються з експериментальними і теоретичними даними М. П. Марківці про залежність між екстрапольовані межею плинності при розтягуванні і σB в тому сенсі, що S0 менше σB приблизно на ту ж величину.
Хімічний склад і вид попередньої обробки сталей, для яких встановлювали залежність між екстрапольовані межею плинності при стисненні S0 і межею міцності σB
Залежність між напругою плинності і твердістю
На підставі обробки експериментальних даних встановлено закономірності взаємозв'язку:
- а) між S0 і твердістю вихідного металу НВ;
- б) між S і твердістю сформованих зразків НВ '.
Напруга плинності і екстрапольований межа плинності визначаємо по кривих зміцнення при стисненні, побудованим за результатами опади зразків з торцевими циліндричними виточками. Твердість визначаємо звичайним методом на твердомере типу ІТП з виміром її на торцях і по котра утворює.
Для визначення залежності між величинами S і НВ 'випробуванню піддавали армко-залізо, вуглецеві і леговані стали, попередньо гарячекатані або термічно оброблені (отжиг,
нормалізація або поліпшення). Вид попередньої обробки і хімічний склад сталей, використовуваних при цих дослідженнях, наведені в табл. 2.
Хімічний склад і вид попередньої обробки матеріалу, досліджуваного для встановлення залежності між S і НВ '
Результати експериментальних даних наведені на рис. 3, з якого видно, що для всіх досліджуваних матеріалів незалежно від виду попередньої обробки і всього діапазону ступенів деформації між напругою плинності і відповідної твердістю сформованих зразків є лінійна залежність. При обробці досвідчених даних установлено, що ця залежність може бути представлена в наступному вигляді:
Вплив вихідної твердості на величину екстраполювати межі текучості при стисненні вивчали на прикладі вуглецевих і легованих термічно оброблених (отжиг, нормалізація, поліпшення) і гарячекатаних сталей (табл. 3). Експериментальні дані графічно зображені на рис. 4.
Хімічний склад і вид попередньої обробки матеріалу, досліджуваного для визначення залежності між екстрапольовані межею плинності при стисненні S0 і вихідної твердістю НВ
Відпал, нормалізація, поліпшення (tотп = 500, 600 ° С)
Відпал, нормалізація, поліпшення (tотп = 700, 600, 540 ° С)
Відпал, нормалізація, поліпшення (tотп = 600, 500, 400 ° С)
Відпал, нормалізація, поліпшення (tотп = 500, 600 ° С)
Відпал, поліпшення (tотп = 550 ° С)
Відпал, нормалізація, поліпшення (tотп = 600 ° С)
На підставі експериментальних даних встановлено, що зі збільшенням твердості вихідних зразків екстрапольований межа плинності зростає за такою залежністю:
Слід врахувати, що в реальних металевих тілах твердість в різних точках тіла може відрізнятися на кілька одиниць, а точність вимірювання становить 3% при випробуванні на твердомере Бринелля, тому залежності (2) і (3) носять кілька наближений характер.
