Способ определения физико-механических свойств материалов

Способ определения физико-механических свойств материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

oii953520 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 07,01.81 (21) 3231943/25-28 (5 3 ) Nl. Кл.

G0l тч 3/42 с присоединением заявки РЙ

3аоударстекнный коинтет

СССР ао делам нэооретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82 Бюллетень Юе 31 (53) УДК 620. .178. 152 (088.8) Дата опубликования описания 25.08 82

С. И. Булычев, Л. И. Калинин, М. Х. Шоршоров, В..П. Алехин и Н. М. Кулешов ь,-:.(",„. ур (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель

ЬИЬДй.РТ Р „ (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО

МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам контроля Нх физико-механических свойств.

Известны способы контроля физикомеханических свойств матертталов а част ности определения модуля Юнга при вдавливапии. При этом используют реше-. ние задачи Герца об упругом вдавливании шара в полупространство. Принимают, что процесс разгружения пластического 1О отпечатка носит упругий характер до полного снятия нагрузки 1 ) .

Однако изменение глубины отпечатка к концу разгружения вызвано не только упругими, но и обратными пластическими ts деформатщзтми. Кроме того, сами упругие деформации зависят от распределения давления по площади отпечатка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения физико-механических свойств материалов, заключающийся в том, что внедряют mдентор в испытуемый материал при постоянной нагрузке, выдерживают в течение определенного времени, непрерывно разгружают индентор, измеряют глубину отпечатка и фиксируют площадь проекции восстановленного отпечатка, по которым судят о физико-механическИх свойствах материалов (2), Однако дачный способ требует плавного снятия нагрузки и непрерывной регистрации соответствукидего ему изменения глубины отпечатка. Это пре1тставляет собой сравнительно трудоемкий процесс.

Цель изобретения - снижение трудоемкости

Это достигается тем, что согласно способу определения физико-механических свойств материалов, заключающемуся в том, что внедряют индентор в испытуемый материал при постоянной нагрузке, выдерживают в течение определенного времени, раэгружатот индентор ступенчато до нагрузки равной 0,4 - 0,6 or максимального ее значения, измеряют глубину отпечатка при полной и сниженной на3 9535 Ъ узка 4 определяют Разность полученных

I глубин и по отношению ее к глубине отпечатка при полной нагрузке фиксируют площадь проекпми восстановленного отпечатка.

Способ реализуется следующим образоме

В испытуемый материал внедряют индентор при постоянной, заданной нагрузке и выдерживают индентор под этой о нагрузкой в течение опредепенцого времени; после чего измеряют глубину внедрения иидентора при полной нагрузке.

После этого снижают нагрузку на индентор до величины 0,4 - 0,6 от максимальной. Раэгружение до значений нагрузки, лежа цих в этом диапазоне, пред- ставляет собой линейную зависимость между изменением нагрузки и упругим изменением глубины отпечатка, что поз- 20 воляет легко находить угол наклона этого участка кривой разгружения.

Кок показали экспериментальные исследования, дпя конструкционных материаЪ

°,4 . У лов зона линейности соответствует эначе- 25 ниям р щууи@Яя до величины 0,4 от максимщ 3фф„;для высокотвердых керамических материалов, стекол и полимеровдо 0,6. Затем измеряют глубину отпечатка при сниженной нагрузке. Опредепяют зо разность глубин отпечатков, соответствующую разности нагрузок, и по отношению этой разности к глубине отпечатка при полной нагрузке находят площадь проекции восстановленного отпечатка. 35

Модуль Юнга определяют анапитически по отношению упругого изменения глубины к соответствующему измождению нагрузки и по площади восстановленного отпечатка, по которой определяют и твер- д<, дость материала.

Площадь проекции восстановленного отпечатка находят по глубине отпечатка и известной заранее зависимости площади от глубины, т.е. с учетом навала вокруг 4 отпечатка. Эта зависимость находится

20 4 для ко скретной операции контроля один

1 раз прямыми измерениями площади проещии отпечатка с помощью микроскопа, а может быть рассчитана и аналитически.

Таким образом, данный способ позволяет сравнительно просто определять физико-механические свойства (твердость

И модуль Юнга в процессе одного внедрения индентора) с помощью хорошо освоенной промышленностью аппаратуры, например приборов типа Роквелла.

Формула иэобр етения

Способ определения физико-механических свойств материалов, заключающийся в том, что внедряют индентор в испытуемый материал при постоянной нагрузке, выдерживают в течение опредепенного времени, разгружают индентор, измеряют глубину отпечатка и фиксируют плошадь проекции восстановленного отпечатка, по которым судят о физико-механических .свойствах материалов, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости, разгружают индентор ступенчато до нагрузки, ровной 0,4- - 0,6 от максиыцп,ного ее значения, измеряют глубину отпечатка при полной и снижен-. ной нагрузках, опредепяют разность по= лучеиных глубин и по отношению ее к лтубине отпечатка при полной нагрузке фиксируют ппощадь проекщг восстановленного отпечатка.

Источники информации, принятые во внимип е пру экспертизе

1, Розенберг Е. М. Об определении модуля упругости методом вдавливания;

Журнал технической физики, т. 15, 1945, % 3, с. 157.

2. Булычев С. Н., Алехин В. П., Шоршов М. Х. и цр. Определение модуля

Юнга по диаграмме вдавливания индеитора. - "Заводская лаборатория, 1975, М 9, с. 1137 (прототип).

Составитель Е. Михайлов

Редактор С. Патрушева Техред M,Тепер Корректор Е, Рошко

Заказ 6267/71 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по релам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4