359 / 530
Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3
Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
359
Материал и методика исследования
В работе использовалась толстолистовая сталь 10Г2С1. От горячекатаных листов
толщиной
промышленного производства отбирали пробы (300
.
Пробы подвергали нормализации при температуре 950
о
С с охлаждением на воздухе. Из проб
вырезали образцы
)
вдоль направления прокатки и деформировали
циклическим чистым изгибом по симметричному циклу по жесткой схеме нагружения с
амплитудой деформации 1, 2 и 5%. Амплитуду деформации ( ) рассчитывали по формуле
[4]:
,
(1)
где – толщина образца, м; – радиус изгиба, м.
Так как отношение ширины образца к его толщине превышает значение (2,5-3), то
такой образец является широким брусом [4]. При деформации изгибом в этом случае
возникают только нормальные напряжения и справедлива гипотеза плоских сечений.
Величину суммарной деформации при циклическом изгибе рассчитывали по формуле
[1]:
,
(2)
где - амплитуда деформации; – число циклов.
Анализ полученных результатов
На рис.1 представлено изменение предела текучести стали 10Г2С1 в зависимости от
величины суммарной деформации при изгибе при разных амплитудах деформации.
Интенсивность упрочнения стали на первом этапе деформирования возрастает, а затем
уменьшается. С увеличением амплитуды деформации величина упрочнения возрастает.
Ударная вязкость и относительное удлинение (рис.2, 3) при циклическом изгибе
вначале уменьшаются, затем повышаются с последующим снижением. С увеличением
амплитуды деформации величина первичного снижения возрастает.
С увеличением степени деформации (при циклической деформации – числа циклов)
возрастает плотность дислокаций [5,6,7].Вначале одиночные дислокации равномерно
распределены в объеме металла. Дальнейшее деформирование приводит к образованию
дислокационных стенок, которые соединяясь, образуют ячейки.
Рис. 1.
Изменение предела текучести от величины суммарной деформации.
Амплитуда деформации:
- 5,5%; - 2%;○ - 1%.