Способ определения пористости

Способ определения пористости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытанию физико-механических свойств материалов, в частности к способам определения пористости , и может быть использовано при определении пористости как пластичных, так и хрупких материалов. Целью дополнительного изобретения является повышение точности определения пористости. Поставленная цель достигается за счет ограничения диапазона нагрузок на индентор с выпуклой линией профиля рабочей поверхности , по результатам внедрения которого определяют пористость, нагрузкой начала трещинообразования. Для обеспечения возможности определения пористости хрупких, высокотвердых материалов и расширения диапазона нагрузок дополнительно нагревают образец. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1631250 (21) 4855676/28(083014) (22) 30.07.90 (46) 07.09.92. Бюл. М 33 (71) Московский инженерно-физический институт и Институт металлургии им. А.А. Байкова (72) С.А.Волобуев, С.И.Булычев, Н.A.Åâñòþхин и Л.А.Соломонов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1631250, кл. G 01 N 3/42, 1989, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ (57) Изобретение относится к испытанию физико-механических свойств материалов, Изобретение относится к области исследований физико-механических свойств материалов, а именно к способам определения пористости путем внедрения индентора, и может быть использовано для определения пористости как пластичных так и хрупких материалов.

По основному авт. св. СССР N 1631250 (заявка N. 4409959/28, положительное решение от 28.09.89 г. ° второй способ) известен способ определения пористости, заключающийся в том, что в исследуемый образец внедряют два индентора (конические или пирамидальные) с разными углами при вершине, для каждого индентора записывают диаграмму внедрения в координатах "нагрузка-глубина внедрения индентора", измеряют геометрические параметры восстановленных отпечатков (после снятия нагрузки), определяют глубины невосстановленных и восстановленных отЯЛ 1760432 А2 в частности к способам определения пористости, и может быть использовано np» определении пористости как пластичных, так и хрупких материалов. Целью дополнительного изобретения является повышение точности определения пористости.

Поставленная цель достигается за счет ограничения диапазона нагрузок на индентор с выпуклой линией профиля рабочей voeepхности, по результатам внедрения которого определяют пористость, нагрузкой начала трещинообразования. Для обеспечения возможности определения пористости хрупких, высокотвердых материалов и расширения диапазона нагрузок дополнительно нагревают образец. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. печатков, восстановленные и невосстановленные твердости при внедрении первого и второго инденторов, наклоны начальных: участков ветвей разгружения диаграмм внедрения, по которым с учетом углов при вершине и типов инденторов (конические или пирамидальные) определяют пористость исследуемого материала.

Способ основан на явлении пластического уплотнения пористого материала под отпечатком индентора и образовании пластического навала вокруг отпечатка. К недостаткам способа относятся низкая точность определения пористости в случае возникновения трещин в результате внедрения индентора. а также ограниченный диапазон исследуемых материалов.

Целью изобретения является повышение точности определения пористости.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения пористости по авт, 1760432 св. СССР 1631250 (заявка hh 4409959/28. положительное решение от 28.09.89 r., вто. рой способ) согласно изобретению внедряют инденторы в образец до трещинообразования.

Для расширения технологических возможностей путем расширения класса исследуемых материалов и диапазона глубин внедрения индентора, а также для дальнейшего повышения точности образец нагревают.

Для повышения надежности для фиксации трещинообразования регистрируют сигналы акустической эмиссии..

На чертеже представлена диаграмма внедрения индентора в координатах "нагрузка-глубина внедрения индентора", где P — нагрузка на индентор в момент начала разгружения;

h — глубина невосстановленного отпечатка индентора (максимальная глубина внедрения индентора);

Ьь — глубина восстановленного отпечатка индентора (глубина отпечатка после снятия нагрузки);

hy — перемещение индентора; определяемое как разность между максимальной глубиной внедрения индентора (й) и координатной точки пересечения касательной к.начальной ветки разгружения индентора с осью глубины внедрения индентора; со = (h - пь) — величина восстановления глубины отпечатка индентора после снятия нагрузки.

Способ осуществляют следующим образом.

В исследуемый образец при нагрузках. исключающих образование трещин, внедряют два индентора (конические или пирамидальные) с разными углами при вершине.

lip» этом для каждого инде ; ора записывают диаграмму внедрения в координатах "нагрузка-глубина внедрения индентора".

Измеряют геометрические параметры восстановленных отпечатков (после снятия нагрузки). Определяют глубины невосстановленных и восстановленных. отпечатков, восстановленные и невосстановленные твердости при внедрении первого и второго инденторов, наклоны начальных участков ветвей разгружения диаграмм внедрения инденторов, по которым с учетом углов при вершине и типов инденторов (конические или пирамидальные) судят о пористости исследуемого материала. При этом пористость определяют по формулам:

Ah„ р =3 йь;

1 я1ь =Ь з1п(агс(сщ p (1 ь»б

45 Формула изобретения

1. Способ определения пористости материалов по авт. св. hL 1631250, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, внедряют инденторы в образец до

50 трещинообразования, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, образец нагревают.

55 3. Способ по пп.1 и 2. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что; с целью повышения надежности, для фиксации трещинообразования регистрируют сигналы акустической эмиссии. где р- пористость;

H =1- — невосстановленная твер «Р ъ дость (Рь — площадь невосстановленного отпечатка индентора);

Н = — — восстановленная твердость

F

15 (F — площадь восстановленного отпечатка индентора); о — половина угла при вершине конического индентора или половина угла пирамидального индентора, эквивалентного

20 коническому индентору (эквивалентность определяется равенством площадей проекций отпечатков при одинаковой глубине . внедрения инденторов);

К 0,78 — для конического индентора;

25 К - 0,63- для пирамидального индентора;

Индексы 1 и 2 — для первого и второго инденторов соответственно.

В случае необходимости повышения

30 . точности определения пористости материала с крупными порами или определения пористости хрупкого материала образец, нагревают, повышая тем самым его пластичность, и затем при стабилизированной тем35 пературе внедряют инденторы.

Для повышения надежности при внедрениях инденторов регистрируют сигналы акустической эмиссии,.по которым судят о появлении трещин. Результаты, полученные

40 в случае образования трещин, исключают из рассмотрения, а при повторных испытаниях снижают уровень максимальной нагрузки на индентор.

1760432

Уагрузла

/судима

6недреиия июдеюпора

Составитель С. Волобуев

Редактор А. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор H. Буллок

Заказ 3183 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101