THE METHOD OF PRODUCTION TESTING OF SHEET METAL FROM HIGH-STRENGTH FINE-GRAINED STEELS FOR CRACK RESISTANCE

ZJWEUB

Authors

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2026.01.041

Keywords:

rolled sheet, high-strength steel, crack resistance, sample, stress concentrator, profilogram, roughness

Abstract

The analysis of factors that have a significant impact on the occurrence of defects during cold stamping of critical load-bearing parts of heavy-duty vehicles made of S550MS steel has been carried out. Changes in tensile strength  from 615 to 700 MPa, yield strength    from 530 to 640 MPa. The presence of concentrators on the lateral surface of the sheet leads to a decrease in the elongation d from 28% to 15-17%. The anisotropy of properties across the sheets leads to a variation in elongation of up to 15%, yield strength of up to 15%. Design procedures for developing requirements for samples for testing sheet metal for crack resistance have been completed, taking into account the features of sheet stamping and allowing for a significant increase in the sensitivity of the sample to crack formation. According to the data of the profilographic study of the edge in the dolom zone, ranges of changes in the angles of the depressions a from 20° to 70°, the depth h of the concentrator from 6 to 12 microns and the radius R at the top from 2 to 20 microns have been established.. A crack resistance assessment test with a V-shaped stress concentrator with R=0.5 mm, α=55°, h =0.8-1.2 mm, repeating the shape of the blade according to the technology of blade processing in workshop conditions, has been developed. A three-point bending test procedure is considered, which showed a high sensitivity of the sample to the occurrence of microcracks at bending angles from 70° to 95° on a sheet roll that does not cause cracks when bending without a concentrator up to 170°. Comparative test results of sheet metal samples, which are prone to defects in cold forming of complex-shaped critical parts in large-scale production, are presented, the angle of onset of microcracks was 75°. The crack develops to a length of 3-5 mm at an angle of up to 105°. In sheet metal samples that do not lead to stamping cracks, the angle of occurrence of microcracks is 95 ° with the development of a crack to a length of 3-5 mm at an angle of 125 °, which makes it possible to perform an input sheet roll to assess its tendency to cracks in cold sheet stamping.

References

Рихтер П.Е, Нестеренко Е.С. Повышение качества деталей П-образного вида, получаемых методом холодной листовой штамповки / Известия ТулГУ. Технические науки. 2019. Вып. 5. С. 282-286.

Летунов А.В., Нестеренко Е.С. Повышение качества деталей типа «стаканчик» получаемых методом холодной листовой штамповки / Известия ТулГУ. Технические науки. 2019. Вып. 5. С. 263-266.

Бровман Т.В., Шильников С.С., Горященко А.Б. Оптимизация технологических параметров листовой штамповки / The scientific heritage 2020. № 44. С. 43-45.

Определение граничных условий конечно-элементного моделирования процесса холодной листовой штамповки / Ф. А. Столяров, И. Г. Гун, А. Р. Вахитов [и др.] // Заготовительные производства в машиностроении. 2023. – Т. 21. № 2. – С. 90-95.

Численное моделирование многоэтапных процессов холодной листовой штамповки тонкостенного сосуда и их оценка с точки зрения предельных деформаций / И. Э. Келлер, А. В. Казанцев, А. А. Адамов [и др.] // Вестник Пермского федерального исследовательского центра. 2021. № 2. С. 48-60.

Вобликов, Г. А. Анализ температур при пластическом формоизменении листового металла // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2024. № 2. С. 312-314.

Власов, А. В. Использование опытов на сдвиг для построения кривых упрочнения листовых материалов / А. В. Власов, А. А. Шитиков // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2015. № 4(661). – С. 79-88.

Адамов, А. А. Экспериментальная идентификация законов пластичности и разрушения анизотропной малоуглеродистой листовой стали для моделирования холодной штамповки / А. А. Адамов, И. Э. Келлер, Д. С. Петухов // Проблемы прочности и пластичности. 2019. Т. 81. № 2. С. 202-211

Инновационные механические испытания металла, подвергаемого технологическому деформированию и термической обработке: монография / Р.Е. Глинер [и др.]; НГТУ им Р.Е. Алексеева. – Нижний Новгород, 2016 124 с.

EN 10149-1 - Прокат плоский горячий из стали с высоким пределом текучести для формоизменения в холодном состоянии. Горячекатаный плоский прокат из высокопрочных сталей для холодной штамповки - Часть 2: Технические условия поставки для термомеханически прокатанных сталей

ГОСТ 14019-2003 Материалы металлические. Метод испытания на изгиб. / Изд-во стандартов М.: 6 с.

ГОСТ 25.506–85. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1985. 61 с.

ASTM Е 399–05. Standard test method for linearelastic plane-stain fracture toughness K1c of metallic material. Annual book of ASTM standards. Volume 03.01.2005. – 32 р.

РД 50-260–81. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик вязкости разрушения (трещиностойкости) при статическом нагружении. М.: Издательство стандартов, 1982. 56 с.

Швечков, Е. И. Анализ российских и зарубежных методов испытаний на статическую трещиностойкость авиационных материалов / Технология легких сплавов. 2016. № 1. С. 99-106

ГОСТ Р ИСО 7438-2013 Материалы металлические. Испытание на изгиб / Москва. Стандартинформ 2014. С. 9.

Published

2026-04-24

How to Cite

Safarov Д. Т. ., Astashche В. И. ., Mukhametzyanova Г. Ф. ., & Sochenko . Т. В. . (2026). THE METHOD OF PRODUCTION TESTING OF SHEET METAL FROM HIGH-STRENGTH FINE-GRAINED STEELS FOR CRACK RESISTANCE: ZJWEUB. Polzunovskiy VESTNIK, (1), 257–264. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2026.01.041

Issue

Section

SECTION 2. CHEMICAL TECHNOLOGIES, MATERIALS SCIENCES, METALLURGY