Испытания металла
Ранее было отмечено, что создать единый критерий штампуемости, характеризующий поведение металла при всех операциях листовой штамповки и их разновидностях, не представляется возможным. В настоящее время приближенную оценку штампуемости можно получить на основании результатов испытания металлов как способами, регламентированными ГОСТами, так и дополнительно разработанными.
Кроме обязательных стандартных испытаний металла, таких, как определение химического состава, оценка микроструктуры, испытание на растяжение, разработано много так называемых технологических проб. Часть из них также вошла в стандарты, например, испытание на знакопеременный изгиб и проба по Эриксену.
Остановимся коротко на характеристике некоторых технологических проб и на тенденциях совершенствования методов испытания металлов.
По ГОСТу при испытании на растяжение обычно определяются две основные характеристики: σb - временное сопротивление и ε - относительное удлинение. А для деформируемых материалов в некоторых ГОСТах (например, ГОСТ 11701-84) даны рекомендации по определению величины равномерного относительного удлинения е„ и истинного предела прочности
Где Рmax - максимальное усилие в момент возникновения шейки;
Fист - площадь поперечного сечения образца в момент начала образования шейки), а также коэффициента анизотропии Rs [1].
Коэффициент определяет соотношение между изменением ширины и толщины плоского образца в условиях линейного напряженного состояния. Здесь b0 и b - начальная и конечная ширина образца в зоне равномерного удлинения, a s0 и s - начальная и конечная толщина образца в той же зоне.
Кроме коэффициента анизотропии Rs, могут определяться коэффициенты анизотропии свойств в плоскости листа Rα. Для металлов с кубической решеткой целесообразно определение коэффициента анизотропии Ra при испытании на растяжение вдоль направления прокатки и под углом 45° к нему. Коэффициент Rα характеризует возможность появления и высоту фестонов, возникающих при вытяжке осесимметричных деталей. Заметим, что соотношение между деформациями по разным направлениям обратно пропорционально соотношению между значениями прочностных характеристик в тех же направлениях.
Кроме отмеченных ранее показателей, целесообразно также определение предела текучести физического σт, если есть площадка текучести, и условного σ02, если площадка текучести отсутствует. Условный предел текучести соответствует возникновению остаточной относительной деформации удлинения, равной 0,2 %.
Эти дополнительные показатели позволяют более точно судить о штампуемости, чем σв и ε.
Считается, что способность к вытяжке тем больше, чем больше отношение σв/σт и чем больше значения εр и Rs. Первые два показателя до некоторой степени характеризуют способность к упрочнению, а практика показывает, что более упрочняющиеся металлы допускают большее формоизменение при вытяжке. Показатель Rs характеризует способность сопротивляться локальному утонению при вытяжке, и с увеличением Rs утонение уменьшается, а, следовательно, опасное сечение способно передавать большее усилие, что приводит к увеличению допустимого формоизменения. Из практики штамповки установлено, что наиболее пригодны для вытяжки металлы, имеющие следующие показатели:
Приведенные показатели, определяемые при испытании на растяжение, до некоторой степени позволяют судить о способности металла к вытяжке. Однако при оценке способности к вытяжке металла по приведенным выше показателям обнаруживается их недостаточная точность. Это вынуждает изыскивать иные способы испытания металлов. В этом плане было предложено значительное количество так называемых технологических проб, наиболее интересные из которых частично будут рассмотрены ниже.
В ГОСТах на листовой металл из технологических проб обычно предусматривается испытание на перегиб и испытание на глубину выдавливания сферической лунки по Эриксену.
Комментарии закрыты.