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1、第16卷增刊北京科技大学学报V谧161994年11月JoalofU币ityofSceandTeChnofo.二versQengyBeijingN加1994剪切抗力测试研究李谋渭’)张少军,)史小路1)叶国华2)郑日江2)杨晓东2)l)北京科技大学机械工程学院,北京1(X幻832)太原钢铁公司摘要利用剪切测试所测得的精确实验数据,分析了影响剪切抗力的基本因素和规律.关键词剪切机,剪切抗力、测试中图分类号TG332.21,TV印2.6TestingResearchonShearResistancew改”angun’)iu,)ua’)lg尺ing’)ngX沁’)LiMouZhShaojSh芜aolY
2、eGuohZhaij介川洲夕,,,1)MeC恤画司EUTBl〕X)83PRC2)Tai”坦nn&Stelmpany吧~ngCb卿UsBeijngho汤accura,uena叮ABSTRACTB以sedonteexptaldatabasicfactorsandn习巴inflgtheshear渭istanceareanalysed.~,r,KEYWORI万sh份rssheaI’esistance此tmg剪切机是材料加工工业中大量和普遍使用的设备,剪切抗力是剪切机设计和使用的主要参数,但至今有关这方面的精密测量和分析还很少.本文的特点在于精确模拟带压板平行刀刃剪的结构,并在测试的基础上提出影响单位剪
3、切抗力的两大主要因素和规律.1测试方法把剪切测试装置置于“M飞809电液伺服拉扭材料试验机(精度0.5%一1%)的压头上,利用试验机的压力进行剪切.剪切装置由压板和平行的上下刀刃组成.剪切前试件在“”,,“R仄一4一B箱式高温电炉里加热和保温保温时间按热处理规范规定由702精密温度控制装置”控制.用GD光电测温仪测定试件出炉和剪切时的温度,剪切后由该测温仪测.,,定剪完时断面的温度模拟现场常用的剪切温度分4级测试即90{!℃、950℃、10(X】℃和1050℃.每种材料由拉扭试验机的计算机根据力和位移传感器的信号,自动绘制出压力和位移曲线,最大剪切力由仪表显示.2单位剪切抗力.单位剪切抗力:,
4、即是单位横断面面积上的剪切力它是材料抵抗剪切变形的能力,受两大1卯3一03一1收稿第一作者男54岁副教授硕士李谋渭等:剪切抗力测试研究·n·因素影响,一是剪切材料自身的性能,二是剪切应力状态.剪切材料自身的性能包括剪切材料本身的化学成分和组织结构,剪切变形程度,剪切变形温度和剪切变形速度.剪切应力状态包括剪切件的几何尺寸,剪刃磨钝的程度,上、下剪刃间隙,压材和剪刃.材料,结构及表面情况。:如:m:果最大标准测试单位剪切抗力为、a::ma=/SPmax,,Pm是最大标准测试剪切力S是被剪切件横断面面积则计算工程剪切机的剪切力F和最大剪切力Fma、时还应乘以剪切力提高系数K,即Fma:=K·几ax
5、·5.2.1不同材料单位剪切抗力与相对切入深度的关系n,,n,图l所示是16Mg209ZOM23Ai6一72MpalerlsNiigT.72MPar6l广~~一、ICl8NigTi4种材料在剪切温度为10(X)℃时60.2220Mn23AJ的相对切入深度和单位剪切抗力的实验关系曲线.相对切人深度。=Z/H.式中,Z是刀刃门一、rn、尹O4-,.扣己芝产呱7/一23了加一名1邝切人深度H是剪切件厚度不同材料的:一。/洲关系曲纱游斗率和最大单位剪切抗力不同,见图.1209最大单位剪切抗力为4{).26Mpa,16Mng为4.03MPa,ZOMn23AI为61.72MPa,ICrl8NigTi50
6、瑰图为67.8MPa.不同材料的:一。曲线也有其共同点,即剪切初期单位剪切抗力随切人深度增47石71.4￡加而增加,但当剪切由初期压人发展到滑移/%时,单位剪切抗力则随切入深度而减小,在这.两个阶段的交界处必有一个极值不同材料进T一。曲线(l侧X.℃),,.人滑移后有的迅速断裂有的过渡缓慢:一。。口,岛(1仪犯℃)2.2剪切温度对单位剪切抗力的影响56.04铆七图2表示16Mng在不同剪切温度下相对切人深度与单位剪切抗力的关系.从图中看糕1出,剪切温度对单位剪切抗力影响很大,除相国己援啊,,变温度区外一般情况下随着剪切温度的升H=18..高,相应的单位剪切抗力下降.这是由于温度B=69v一sm
7、m/s升高,金属原子的振幅加大,晶间粘性流动和,..滑移变得容易回复和再结晶加强的缘故013226.539.752.96.179.4e根据剪切温度和最大单位剪切抗力的数/%,圈T一。臾刃一1.州)℃)据得出剪切温度和最大单位剪切抗力的定量2五M嗯曲线(:f2:一。。.,记s臾刃一1肥刃℃)关系飞M嗯(·12·北京科技大学学报axa一下m=ebT,、,,a式中b是系数因材料而异如表1所,,x.示;T
