100 / 142
Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 1. 2017
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
100
Целью настоящей работы было исследование влияния предварительного
циклического пластического изгиба на изменение ударной вязкости при испытании на
ударный изгиб.
Материал и методика исследования
В качестве материала исследования была использована листовая нормализованная
сталь 09Г2 толщиной 8∙10
-3
м. Из горячекатанных листов промышленного производства
вырезались заготовки размером (8×24)∙10
-3
м вдоль и поперек направления прокатки.
Заготовки деформировали по схеме чистого изгиба по симметричному циклу по жесткой
схеме нагружения. Распределение деформации по сечению образца при изгибе рассчитывали
по формуле [13].:
2
х
х
, (1)
где
х
– расстояние от нейтральной линии деформации до заданного слоя сечения заготовки,
м.;
х
– деформация слоя заготовки на расстоянии
х
от нейтральной линии деформации;
–
радиус изгиба, м.
За амплитуду деформации принимали деформацию в наружных волокнах заготовки.
Деформирование проводили при комнатной температуре. В данной работе амплитуда
деформации составляла 5% (0,05а.е.). Количество циклов изгиба варьировали от 0 до 15.
Изгиб проводился в плоскости перпендикулярной катанной поверхности листа и
осевой линии по длине заготовки. Заготовки вырезались из листов вдоль и поперек
направления прокатки. Из деформированных заготовок вырезали образцы для испытания на
ударный изгиб. Образцы вырезали вдоль направления длины заготовок. Испытание на
ударную вязкость в соответствии с требованиями ГОСТ 9454-78 с U-образным надрезом с
радиусом R=2∙10
-3
м на катанной поверхности листа. Для сравнительной оценки надрез
делался на грани ударного образца перпендикулярной катанной поверхности (рис.1). В
дальнейшем в первом случае образцы будут называться изготовленными по варианту А, во
втором – по варианту Б.
Схемы предварительной деформации циклическим изгибом и изгиба при испытании
на ударную вязкость по вариантам А и Б представлены на рис.1 а, б.
Между плоскостями изгиба при предварительной деформации и испытании на
ударный изгиб угол γ=90
0
.
Обсуждение результатов
В работе [6] показано, как изменяется твердость по Виккерсу по толщине образца при
циклическом изгибе. Установлено, что с увеличением числа циклов изгиба твердость по
сечению возрастает от центра образца к поверхности. Характерно, что твердость в
центральной части образца также возрастает, вследствие смещения нейтральной линии
деформации в сторону сжатых волокон
При изготовлении образцов на ударную вязкость по варианту А в месте надреза
снимался поверхностный слой на глубину 2 мм (величина радиуса надреза). При испытании
на ударный изгиб трещина образуется в районе надреза и распространяется по толщине
образца.