Способ оценки изменения физико-механических свойств материала по глубине приповерхностного слоя

Способ оценки изменения физико-механических свойств материала по глубине приповерхностного слоя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА НО ГЛУБИНЕ ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ, заключаклцийся в том, что создают на поверхности образца косой шлиф, плоскость которого пересекает структурно неоднородный слой материала, внедряют индентор на мерных участках материала и определяют твердость материала, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, наносят индентйром царапину на поверхности материала 55 вдоль заданной траектории и определяют также триботехнические харак (Л теристики материала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (И) (()4 С ()1 М 3/46 (21) 3252197/25-28 (22) 20.02.81. (46) 30. 10.85; Бюл. К- 40 (71) Черновицкий ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет (72) З.C. Бройде, .А.М. Ракляр и В.И. Удовицкий (53) 620. 178. 154 (088.8) (56) Гогоберидзе Д.Б. Твердость и методы .ее измерения. М,-Л.: Машгиз, 1952, с. 167.

Фукс N.ß. и др. Приближенный метод определения толщины азотированного слоя без разрушения изделия. — Новое в тяжелом машиностроении, 1959, Р 9-10, с. 59-61 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЯ

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА IIO ГЛУЬИНЕ IIPHIIOBEPXHOCTHOI

СЛОЯ, заключающийся в том, что создают на поверхности образца косой шлиф, плоскость которого пересекает структурно неоднородный слой материала, внедряют индентор на мерных участках материала и определяют твердость материала, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, наносят индентором царапину на поверхности материала вдоль заданной траектории и определяют также триботехнические характеристики материала.

1188579

ВНИИПИ Заказ 6735/43 Тииаж 896 Подписное филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств материалов методом царапания, предназначается для испытания материалов, структурно неоднородных по 3 глубине от поверхности, в частности имеющих покрытия, и может применяться для изучения триботехнических характеристик материалов, Целью изобретения является расширенир функциональных возможностей пОсоба эа счет оценки изменения таких физико-механических свойств материала, как микротвердость, степень упругого восстановления, степень хрупкости и т.д.

Способ реализуют следующим образом.

Используют образец, представляющий собой косой шлиф, поверхность которого пересекает структурно неоднородный слой. На шлифе выделяют мерные участки, соответствующие структурным зонам слоя. Наносят индентором при одних и тех же условиях царапину на поверхности материала вдоль заданной траектории. Характер царапины при прохождении через различные мерные участки меняется., Измеряя на каждом иэ участ- gp ков ширину, глубину. царапины, изучая высоту навалов и характер ее краев, можно определить в каждой структурной зоне микротвердость, степень упругого восстановления 35 и т.д, П. р и м е р . Исследовался композиционный силицированный слой на образце из стали 45, созданный путем диффузионного насьппения в порош- 40 ковой смеси. Общая толщина слоя составила 0,5-0,6 мм. Путем шлифования на плоскошлифовальном станке с последующей обработкой абразивной шкуркой и полированием был подготов- 4 лен косой шлиф, позволивший растянуть диффузионный слой на длине

40 мм. Исходя из допустимой величины линейного износа поверхности до 0,3 мм, на шлифе были выделены .мерные участки! 1 0 — 100 мкм от по вархности; 2 100 — 220 мкм; 3

220 — 300 мкм, соответствующие структурным зонам диффузионного слоя, содержащим по данным спектрального анализа 11, 9 и 7,5/ кремния соответственно. Царапание поверхности шпифа осуществлялось трехгранной пирамидой Берковича по траектории, проходившей через все три указанных мерных участка. По ширине царапины на каждом из участков было установлено, что микротвердость составляла соответственно 10400, 9000 и 6200. ИПа. На первом мерном участке рельеф царапины характеризуется диспергированием с отделением раздробленного металла, на втором— микрорезанием с образованием стружки, а на третьем — пластическим оттеснением с образованием навалов, т.е. падение микротвердости слоя происходит одновременно с ростом его пластичности.

Испытания образцов со слоем описанного строения показали, что при трении со смазкой минимальная интенсивность изнашивания достигается во второй зоне, что позволяет рекомендовать величину технологического припуска для финишной обработки диффузионного слоя на детали равную 0,1 мм.

Установив известными методами (рентгеновским, спектральным, металлографическим и др.) распределение в исследуемом слое определенных фаэ, легирующих элементов, пористости и других структурных параметров, можно прогнозировать характер разрушения материала по глубине. В частности, определив триботехнические характеристики (интенсивность изнашивания, задиростойкость) по внешней зоне исследуемого слоя ма- . териала и установив данным способом физико-механические показатели материала в различных структурных зонах, можно судить об его сопротивлении изнашиванию в процессе последовательного износа поверхности, не прибегая к длительным фрикционным испытаниям.