Процессы изготовления тонкостенных деталей пластическим деформированием

Глава 2. Основы теории изготовления деталей пластическим деформированием 109 По результатам испытаний образцов определяют следующие механи- ческие характеристики: предел пропорциональности σ пц (где действует за- кон Гука), предел упругости σ 0,05 (остаточная деформация равна 0,05%), физический предел текучести σ Т (для материала, у которого площадка текучести выражена явно), условный предел текучести σ 0.2 (остаточная де- формация равна 0,2%), предел временного сопротивления σ в , истинное со- противление разрыву ݏ к , относительное удлинение после разрыва  , отно- сительное сужение после разрыва  . Все перечисленные здесь напряже- ния, за исключением ݏ к , представляют собой отношение растягивающей силы к начальной площади поперечного сечения образца ܨ ଴ (например, σ пц = ܲ пц ܨ/ ଴ ;  σ т = ܲ т ܨ/ ଴ ;    σ 0,2 = ܲ 0,2 ܨ/ ଴ и т. д.). Первичной для всех последующих расчетов является «машинная» диаграмма испытания образца (в координатах: усилие растяжения образца P – абсолютное удлинение образца Δ ݈ = ݈ − ݈ ଴ , которое автоматически за- писывается измерительным устройством испытательной машины. Чаще всего испытания проводят при комнатной температуре, т. е. при темпера- туре ݐ = 20°C (или ܶ = 293°K), и постоянной и достаточно малой скорости деформации ε̇ ≈ 1 ⋅ 10 –2 с –1 ). Несмотря на простоту и отработанность методики экспериментиро- вания, испытание на растяжение обладает рядом недостатков. При сравни- тельно небольшой деформации нарушается однородность ее распределе- ния, образуется шейка, напряженное состояние значительно отклоняется от одноосного. Для многих металлов и сплавов образование шейки начи- нается уже при ε ௟ = 0,17…0,3, а другие металлы разрушаются еще на ста- дии равномерного удлинения, т. е. без образования шейки. Другим недо- статком метода является малая скорость деформации. На практике обра- ботка металлов давлением осуществляется чаще всего с деформациями и скоростями, превышающими указанные значения. Методом построения кривых упрочнения до значительно больших величин, чем при растяжении, является осадка цилиндрических образцов плоскими полированными бойками. Для испытания применяются образцы с отношением высоты к диаметру 1 < ℎ ଴ /݀ ଴ < 2. Осадка низких образцов может сопровождаться искажением опытных данных из-за влияния тре- ния, высокие образцы могут терять устойчивость, получая продольный из- гиб. В принципе, испытания на осадку носят непрерывный характер, од- нако обычно осадку образцов осуществляют до тех пор, пока его высота